红外热像仪的标定(红外辐射定标)

海潮机械 2023-01-05 16:59 编辑:admin 239阅读

1. 红外辐射定标

数字量化值(Digital Number :DN)像素值的通用术语是数字量化值或DN值,它通常被用来描述还没有校准到具有意义单位的像素值。如果你只是想看一个图像,和不打算解释像素值的物理意义,那么就可以以DN值的方式来保存。 辐射率(Radiance)通常叫辐射亮度值(radiance pixel values),是某一个面积辐射能量的总和。辐射亮度值有单位标识,如W/cm2.μm.sr(瓦特/平方厘米.微米.球面度),以及ENVI FLAASH工具中要求的辐射亮度值单位为:μW/(cm2*sr*nm)。 将未定标的DN图像转成辐射亮度值图像,通常只用一个线性转换公式及偏移和增益就可以完成,偏移和增益参数一般在元数据文件中可获取。ENVI中提供了图像定标工具,不仅可以将DN图像转成辐射亮度图像,还可以选择辐射亮度图像的单位。 辐射亮度值包括物体反射的辐射能量,还包括临近地物的贡献值,也包含云层的影响。同时,辐射亮度值也会受到辐射源的影响,如光学遥感中的太阳。当你查看一个辐射亮度值的像元波谱曲线时候,这个曲线基本就是太阳波谱的整体形状,在绿色波段(500nm左右)具有反射峰。 反射率(Reflectance)?反射率是物体表面所能反射的辐射量和它所接受的辐射量的比值,一般在[0,1]范围,有的时候为了储存方便而扩大一定的倍数,如放大一万倍[0,10000]。一些材料可以通过他们的反射光谱来识别,因此,为了更好的识别图像特征,我们通常将图像定标为反射率图像。反射率图像包括两种:大气表观反射率和地表反射率 ?1) 大气表观反射率(Top of Atmosphere Reflectance) 大气表观反射率(简称TOA reflectance)是飞行在大气层之外的航天传感器量测的反射率。这种反射率包括云层、气溶胶和气体的贡献。大气表观反射率通过辐射亮度定标参数,太阳辐照度,太阳高度角和成像时间等几个参数计算得到。 2) 地表反射率(Surface Reflectance) 地表反射率是地球表面的反射率,它没有云层和大气组分的影响。通常情况,地表反射率是从辐射亮度图像中计算得到,有很多的计算模型,如辐射传输模型,其实就是去除云层、大气组分、临近地物等因素影响的过程。ENVI中的大气校正模块就是采用辐射传输模型的MODTRAN4+。因此,大气校正是获取地表反射率的一种途径。 发射率(Emissive)?通常叫比辐射率,是指物体的辐射能力与相同温度下黑体的辐射能力之比称为该物体的发射率,一般在[0,1]范围,用来描述热红外图像特征。比辐射率也包括大气表观比辐射率和地表比辐射率,意义和反射率类似。将未定标的DN图像转成发射率图像,通常采用线性变换模型计算。如ENVI中打开Modis的L1B级数据,自动将热红外波段定标为比辐射率数据,当然这个是大气表观比辐射率图像。 亮温(brightness temperature)当一个物体的辐射亮度与某一黑体的辐射亮度相等时,该黑体的物理温度就被称之为该物体的“亮度温度”,所以亮度温度具有温度的量纲,但是不具有温度的物理含义,它是一个物体辐射亮度的代表名词。单位是开尔文或者摄氏度,是一个广义的温度定义,这个温度是由很多因素造成的,比如大气下行、上行辐射等。可以通过普朗克方程,将热红外辐射亮度图像转成亮温图像。与亮温相对应的就是地表温度,简单的理解就是消除大气上行、下行等因素影响的亮温,常用的方法包括大气校正法、单窗法、劈窗法等。 ?总结一下,通常我们直接从数据提供商获取未定标的DN?图像,然后定标为辐射亮度图像,对辐射率亮度图像进行大气校正得到地表反射率图像。对于热红外图像,定标为发射率或者辐射亮度图像,之后通过反演模型转化为地表温度图像。一般我们是在反射率图像上获取地表定量信息。

2. 成像光谱仪相对辐射定标

判断金属元素很简单的方法就是:煅烧法.

每种金属元素在煅烧的时候,颜色不一样.比如钠是黄色.

如果要鉴定金属元素的含量:

1.光谱分析仪.优点是一次可以分析多种元素,精度较高.缺点是价格太高,一套几十万到上百万,所以目前只有少数大型企业使用.

2.分光光度计.优点是检测波长选择方便,价格不高.缺点是检测结果不能直接显示(要换算);没有曲线建立调用功能,检测不同元素每次要重新定标;比色皿放入和倒出液体不方便;对操作人员的化学分析基础知识要求高,因此不能适应企业现场在线检测分析的需要.

3.比色元素分析仪.优点是使用方便,价格也不高,对操作人员的化学分析基础要求不高,因此被广泛用于企业生产检验现场分析.但由于其产生的历史原因,存在以下先天性缺陷

3. 红外热像仪标定

看看是不是热电偶断了,或者没有插好,检查一下测温仪芯片问题在线式红外线测温仪输出误差大,这种情况时,可能的原因比较多,如果是更换了在线式红外线测温仪中的在线式红外线测温仪,可能是选用的新的红外线测温仪的线性变化范围与原装的不一致,导致灵敏度错误,通常变换红外线测温仪后需重新标定。

4. 热红外定标

  lab calibration的中文翻译  lab calibration  实验室校准  双语例句  

1  Electrical Lab Large Current Test System Field Calibration  电器实验室大电流测试系统现场校验  

2  FY-2 calibration in Lab calibration in orbit radiometric calibration infrared brightness temperature radiance.  标签FY-2实验室定标在轨定标场地辐射定标红外亮温辐亮度。

5. 相机辐射标定

现在很多朋友都喜欢买个电子秤放在家里,这样就能随时监测自己的体重,尤其是对于那些爱美的人士,每天测量体重很方便,电子秤一般比较小巧,但是在使用的过程中有时候会发现电子秤不准了,要怎么办呢?电子秤不准了怎么调?下面就来具体介绍一下。

电子秤不准了怎么调?

1、确认电池是否有电

查看电子秤的电池电量是否充足,电池没电应及时更换,电量不足也会导致电子秤显示不准确。实际使用中,60%的电子秤问题常常是无法开机或电量过低。电量低时,电子秤会反应迟缓或读数不准。所以,必须及时更换电池(且只能按规定使用优质电池)。不过,长期不用电子秤,请将电池取出,以防电池漏液损害电子秤。

2、确认是否放置不正确

电子秤应该水平放置在地板,可如果电子秤一边高一边低,或与水平面存在仰角,也会导致秤重不准。电子秤出厂前是在水平台面上通过校机的,而客户在不平整或不水平的台面上使用时,就会出现秤重不准。最好是在相对平整或水平的台面上使用,并在此位置上重新校机,这样就可以避免因台面不平整而导致称重不准问题。另外,使用时应将秤置于平整坚硬的地面上,且秤下面无杂物。

3、确认称重时站姿是否正确

确认下称重时站姿是否正确,要求两脚竖直站立在电子秤上,身体不要左右晃动。也不可用单脚或蹲立等姿势秤重,这样同样会导致秤重不准确。

4、多称几次取平均值

称重时最好多称几次,取平均值。这样秤出来的重量就比较准确了。

5、确认是否超过最大秤重量

注意秤重的时候,重量不可超过电子秤最大秤重量。超过了最大范围,肯定也会导致秤重不准确。而且,超载可能会使弹性体产生永久变形,对电子秤造成致命损伤。

6、确认附近是否有辐射干扰

最好不要在靠近电子设备,如电脑、电视、收音机或手机等外使用电子秤。这些设备的辐射会影响电子秤的精准度的。任何电子秤都会不同程度受到辐射影响。电子秤可以接收来自5米以外的干扰信号。所以,应避免在电子秤操作台3米范围内拨打手机或其他无绳电话。

7、找另一个准确电子秤对比

还可以再找另外一个准确的电子秤进行秤重,取平均值进行对比,如果两者误差较大,则说明该电子秤的确内部存在问题,而不是简单的操作错误造成的。此时,应找售后进行维修,电子秤属于电子产品,电路问题普通用户是没有办法修复的

6. 辐射定标和传感器定标

如下步骤:

1)分别获取某一地区的光学遥感数据和雷达遥感数据,并进行预处理,将光学遥感数据和雷达遥感数据依据研究区进行图像裁剪和配准;

2)使用灰度共生矩阵提取雷达遥感数据的纹理信息;

3)使用主成分分析法对雷达遥感数据和光学遥感数据进行融合;

4)在融合数据的图像上获取感兴趣区,创建基于感兴趣区的训练样本;

5)利用得到的融合数据和雷达遥感数据的纹理信息,结合训练样本的光谱特征和后向散射特征使用支持向量机法进行分类。优选地,在所述步骤1)中,光学遥感数据的预处理过程包括:对光学遥感数据进行辐射定标、大气与几何校正、重采样、裁剪;为了防止波段丢失进行分辨率为10m的重采样,选择最近邻法为升采样方式;雷达遥感数据的预处理过程包括:辐射定标、几何校正、影像配准以及噪声滤波。

优选地,在所述步骤2)中,利用灰度共生矩阵,采用5×5的窗口提取10种纹理信息,包括:均值、方差、协同性、对比度、相异性、信息熵、角二阶矩、相关性、能量和最大概率。

优选地,在所述步骤3)中,还包含使用j-m距离对训练样本进行可分离性分析:j-m距离计算方式为:j=2(1-e-b)式中,b是指在该特征为上的巴氏距离,两种不同类别间样本对象的巴氏距离计算方式为:式中,mi表示特征的均值,表示该类特征的方差,其中,i=1,2;j-m距离的取值范围是[0,2],越接近2则可分离性越高,当训练样本的j-m距离大于1.8时认为该训练样本为合格样本。

优选地,在所述步骤4)中,选用支持向量机法进行分类:支持向量机法的决策函数为:其中,构建最优分类超平面为:fi(x)表示分类结果,i=1,2,…,m,m表示土地覆盖类别的总数。优选地,本发明的方法还包括:采用混淆矩阵对两种分类方法进行分类精度评价;在确定检验样本后,建立混淆矩阵,对支持向量机的分类精度进行检验,得到各类土地覆盖的总体分类精度和kappa系数,对总体分类精度和kappa系数进行比较和分析。所述技术特征可以各种合适的波段组合或等效的技术特征来代替,只要能够达到本发明的目的。

7. 热红外辐射定标

1、光学的发展史

1.1 从远古到16世纪的萌芽时期,做了简单的光学现象的记录,并没有做系统的研究。创建一些简单的光学仪器,主要代表人物有:墨翟(公元前468-376年)著有《墨经》和欧几里得(公元前325年—公元前265年)著有《光学》。

1.2 从16世纪中期至18世纪初的几何光学时期是光学发展的转机,建立了直线传播,折射,反射定律;提出了费马原理,光程,光的强度,颜色等概念和观察复杂的光学现象,建立,巩固和发展了牛顿的粒子理论。同时,波动理论开始萌芽。主要代表人物:费马(法,1601~1665)的费马原理,牛顿(英,1643~1727)的微粒学说。

1.3 波动光学时期从19世纪初至19世纪末, 建立了波动理论, 干涉, 衍射和光极化现象的合理解释;迈克尔逊干涉仪, 否决了“以太”的存在,提出并验证光的本质是一种电磁波。以惠更斯,杨氏和菲涅耳为主要代表人物。

1.4 量子光学时期从19世纪末到20世纪初,发现经典电磁理论的缺点,并建立光的量子理论。

主要代表人物有普朗克(德,1858~1947)黑体辐射问题和爱因斯坦(美,1879~1955)解说光电效应。

1.5 从20世纪60年代至今的现代光学时期,自1960年梅曼(美国,1927至2007年)所做的第一台红宝石激光器, 光进入了快速发展阶段,激光物理,激光技术,全息技术,光纤应用,红外波动的应用,非线性光学的新阶段,衍生出很多新的分支(非线性光学,全息光学,激光光谱学,自适应光学等) 。

2、光学的应用

2 . 1 激光技术

激光可用于测距测速, 利用半导体发光应用高频调制的精密工程测距仪,距离可达数公里,精度为1~2厘米。激光用于精密计量,加工精密机械,照射种子产生遗传变异,改良作物;还有可用于视网膜焊接,瞳孔虹膜切除等。

2 . 2 空间光学

在空间天文, 深空探测和对地观测等领域中需要使用空间光学系统。主要技术包括: 高空间分辨率, 高光谱分辨率, 高时间分辨率,高辐射分辨率和定标精度。

2 . 3 红外技术

红外探测器,导弹制导和靶场测量、夜视、侦察、遥感、卫星姿态控制以及农业等许多方面都有很多应用。

8. 红外辐射定义

红外线辐射是电磁波的一种,波长范围为0.76~1000μm,通常将红外线分成两部分,波长小于5.6 μm,离红色光较近的称为近红外线;波长大于5.6μm,离红色光较远的称为远红外线。分近、远红外线是相对的,也有人将红外线分为近红外线、中红外线和远红外线。波长为1-3μm的称近红外线;波长为2~40μm的称为中红外线;波长为40~1000μm的称为远红外线辐射。