红外辐射计算中目标区域标示及面积计算的研究
基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
要指标，决定着红外辐射测量系统在测量过程的 可靠性及有效性。靶场红外辐射定标的基本原理 是利用已知黑体作为辐射源，得到不同辐射照明 时系统的输出信号，从而建立系统入瞳辐射量与 系统输出量之间的关系，一般来说红外辐射测量 系统的定标要求不确定度在 １０％以内。
收稿日期：２０１７１２２５；修订日期：２０１８０２１２ 基金项目：国家自然科学基金项目（Ｎｏ．５１６７５０６）
ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５１６７５０６）
第 ５期
乔铁英，等：基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
第 １１卷 第 ５期 ２０１８年 １０月
中国光学 ＣｈｉｎｅｓｅＯｐｔｉｃｓ
Ｖｏｌ．１１ Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．２０１８
文章编号 ２０９５１５３１（２０１８）０５０８０４０８
基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
乔铁英１，蔡立华２，李 宁２，李 周２，３ ，李成浩２，３
均匀大面源黑体法的基本原理是在辐射特性 测量系统的入瞳处放置均匀的大面源黑体。面源 黑体的有效面积要完全覆盖辐射特性测量系统的 入瞳。黑体可视为标准朗伯体，对辐射特性测量 系统进行临界照明［９］。原理如图 ２所示。均匀大 面源黑体定标法可以有效消除外界环境的影响且 定标精度高，其可以实现对所有像元的定标，且没 有透过率的影响，定标过程更为直观。
针对当前靶场测量领域对红外辐射测量所提 出的新的测量要求，采用宽动态范围下的定标模 型，利用大面源均匀黑体定标法对全口径红外辐 射测量系统进行定标。在测量面目标时，通过一 系列的推导得到面目标的辐射亮度结果，进而提 出了一种面目标测量方法，并在口径为 ６００ｍｍ 的红外辐射测量系统上进行了验证。
红外探测距离计算公式
红外探测距离计算公式红外探测距离的计算，这可是个有点神秘又有趣的话题呢！咱们先来说说啥是红外探测。
想象一下，在一个黑漆漆的夜晚，你有一双特别的“眼睛”，能够看到远处物体发出的红外线，从而发现它们的存在，这就是红外探测啦。
那怎么算出这双“眼睛”能看多远呢？这就涉及到红外探测距离的计算公式。
一般来说，红外探测距离可以用一个大致的公式来表示：D = √(P × A × τ × η) / (4 × π × NEP × K) 。
这里面的每个字母都代表着不同的东西。
P 代表着辐射源的辐射功率。
就好比一个大火炉，它散发的热量越大，就越容易被探测到。
比如说，在寒冷的冬天，你在远处看到一个热气腾腾的包子铺，那滚滚的热气就是很大的辐射功率，老远就能感觉到。
A 是探测器的有效面积。
这就好像是你用一个大网去捕鱼，网越大，能捞到的鱼就可能越多。
探测器的面积越大，接收到的红外线也就越多。
τ 是光学系统的透过率。
想象一下你戴着一副眼镜，如果这副眼镜很干净、很透明，光线就能很好地透过，那就是透过率高。
要是眼镜脏兮兮的，很多光线就被挡住了，透过率就低啦。
η 是探测器的效率。
比如说，有的同学做作业很快，效率很高；有的同学就磨蹭半天，效率很低。
探测器也是这样，效率高的就能更快更好地探测到红外线。
NEP 是探测器的噪声等效功率。
这就像是在一个很吵闹的教室里，你想听清楚老师说话，但是周围的噪音太大，让你很难听清。
探测器也会受到各种干扰，NEP 就是表示这种干扰的大小。
K 是一些修正系数，考虑了各种复杂的因素。
但要注意哦，这个公式只是一个大概的估算，实际情况要复杂得多。
我之前在一次实验中，就深刻体会到了这些因素的影响。
当时我们在测试一款新的红外探测器，想要知道它在不同条件下能探测多远。
我们先调整了辐射源的功率，发现功率增大时，探测距离明显增加，就像把那个包子铺的火炉烧得更旺，远处都能感受到热气。
目标与背景的红外辐射特性研究及应用
角 方 向 以及 视 场 角 大 小 等 因 素 ， 成 导 引 头 在 视 场 内 生 所 观 察 到 的 图像 ， 体 方 法 如 下 Ｅ 。 具 ｓ ］
地 面 相 邻 两 点 的 温 度 是 空 间 相 关 的 ， 关 函 数 可 相
表示 为 ：
（ （ ＋ ｒ 丁 Ｒ ）＊ 丁（ ＞ 一 （ ） 一 ｅ ｐ（ ｏ Ｒ） ｒ ｘ ～ ｒ） （ ） ３
１ 背 景 与 目标 的 红外 辐 射 特 性 研 究
１ １ 自然 地 表 的 红 外 辐 射 特 性 及 红 外 图 像 生 成 ． 自然 界 的地 表 是 非 常 复 杂 的 ， 响 其 温 度 分 布 和 影 红外辐射 特性 的因素很 多 ， 地 表 的起伏 、 壤类 型 、 如 土
植 被 类 型 、 壤 湿 度 等 ， 精 确 计 算 自然 地 表 的 温 度 和 土 要 红外 辐 射 特 性 ， 须 建 立 考 虑 各 种 影 响 因 素 的 三 维 传 必
热 模 型 ， 工 作 量 是 巨 大 的 ， 常 都 是 采 用 一 维 模 其 通
型 。
ｒ为 两 点 间 的 相 对距 离 ， 为 相 关 长 度 ， 高 度 均 方 Ｏ ｔ 为 根 误 差 。 自然 粗 糙 地 表 的 温 度 服 从 Ｎ 维 正 态 分 布 ， Ｎ
验。
关 键 词 ： 目标 ； 复 杂背 景 ； 红 外特 征 ； 红 外 图像
中 图 分 类 号 ：ＴＮ２ ６ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ８ １ ２ ０ ） ４０ １ — ４ ０ １８ ９ （ ０ ２ ０ — ０ ６０
Ｅ ＋ Ｅ ＋ ＋ Ｈ ＋ ＥＬ＋ Ｇ 一 ０ （） ２
别 ， 很 大 程 度 上 取 决 于 以 下 几 个 因素 ： 在 目标 本 身 和 周
基于热红外图像的海面油膜面积的测算方法
第39卷第6期2020年12月Vol.39,No.6Dec.2020海洋通报MARINE SCIENCE BULLETINDoi:10.11840/j.issn.1001-6392.2020.06.012基于热红外图像的海面油膜面积的测算方法王利锋1，辛丽平1，于波1，鞠莲23,魏来2,胡湛波4（1.青岛理工大学信息与控制工程学院，山东青岛266000； 2.国家海洋局北海环境监测中心，山东青岛266033；3.山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室，山东青岛266033；4.广西大学资源环境与材料学院，广西南宁530000）摘要：针对现有油膜检测技术难以准确测算油膜面积且检测精度受天气条件影响大的问题，本文提出了一种基于热红外图像的海面油膜面积测算方法。
采用波段为8〜14滋m的红外热像仪获取海面油膜的热红外图像，对采集的油膜图像进行预处理（灰度化、中值滤波和锐化）；基于图像灰度分布特征分割油膜区域（感兴趣区域，ROI）,采用形态学操作对ROI进行填充、腐蚀与膨胀，并对ROI进行数学表征；通过像素面积法计算ROI实际物理面积。
实验结果表明：在不同的外界天气环境下（如海浪、海风、海雾、不同光照等环境），该方法对不同黏度的石油样品在海面形成的油膜均有良好的检测精度，ROI面积计算平均误差为3.77%。
关键词：油膜面积；热红外图像；图像处理技术；像素面积法中图分类号：X55文献标识码：A文章编号:1001-6932（2020）06-0750-11A calculation method for oil film area at sea surface based onthermal infrared imageWANG Lifeng1,XIN Liping1,YU Bo1,JU Lian2,3,WEI Lai2,HU Zhanbo4(1.School of Information and Control Engineering,Qingdao University of Technology,Qingdao266000,China;2.North China Sea Environment Monitoring Center,State Oceanic Administration,Qingdao266033,China;3.Key Laboratory of Marine Ecological Environment and Disaster Prevention and Reduction,Shandong Province.Qingdao266033,China;4.School of Resources Environment and Materials,Guangxi University,Nanning530000,China)Abstract:Due to the influence of weather conditions,it is difficult to measure the oil film area at the sea surface accurately.This paper proposed a method to measure and calculate the oil film area at the sea surface based on the thermal infrared image.The image of oil film is obtained by infrared thermal imager with band of8-14滋m and preprocessed by gray conversion, median filtering and sharpening.Based on the grayscale of each image,the oil film region(region of interest,ROI)is segmented.Then,the morphological operator is used to fill,erode and dilate the oil film region of the image,and ROI is mathematically characterized.The pixel area calculation method is used to calculate the actual physical area of ROI.The experimental results show that this method is accurate and reliable for calculating the area of the oil film from some oil samples with different viscosity in different external weather environments,such as the presence of waves,sea winds,sea fog,and different light intensity.The mean error of ROI area is3.77%.Key words:oil film area;thermal infrared image;image pre-processing;pixel area calculation method近年来，随着海上石油生产与运输行业的快速发展，溢油事故（如船舶溢油、管道溢油、油井平台溢油）频频发生，溢油污染问题日益受到国内外的重视（张彤等，2015；王召伟等，2019）。
红外辐射PPT课件
• Short wavelength infrared(SWIR，IR-B)：1.4um~3um
• Mid-wavelength infrared(MWIR，IR-C)：3um~8um
– 大气窗口，被动式热寻导弹的工作窗口。
• Long wavelength infrared(LWIR，IR-C)：8um~15um
些高灵敏度的探测器的出
现， 红外技术开始走向实用阶
段。
.
Байду номын сангаас
7
Sir Frederick William Herschel (1738-1822) was born in Hanover, Germany, and became well known as both a musician and an astronomer. He emigrated to England in 1757, and with his sister Caroline, constructed telescopes to survey the night sky. Their work resulted in several catalogs of double stars and nebulae. William Herschel is perhaps most famous for his discovery of the planet Uranus in 1781, the first new planet found since antiquity. Caroline Herschel gained fame for the discovery of several comets.
– 二、红外光谱
• 分子光谱，双原子分子的振—转光谱，多原子分子的红外 光谱。
空间目标的红外辐射理论计算
武器装备红外隐身效果评估方法研究
武器装备红外隐身效果评估方法研究高原;刘剑;张俊举;曾萌【摘要】针对武器装备的红外隐身,讨论了隐身效果评估的基本方法,从辐射温差、斑点暴露尺寸、探测概率和目标红外能见距离几个方面进行了分析,对以往的公式进行了修正.%The basic method for stealth effect evaluation is discussed in this paper, considering the infrared stealth of weapon equipment. The author analyzes aspects such as radiation temperature difference, exposure speckle size, detection probability, and target distance. In addition, the previous formulas are modified.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2017(039)011【总页数】6页(P1060-1065)【关键词】红外隐身;辐射温差;斑点暴露尺寸;探测概率;红外能见距离【作者】高原;刘剑;张俊举;曾萌【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;无锡市星迪仪器有限公司,无锡214000;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;无锡市星迪仪器有限公司,无锡214000【正文语种】中文【中图分类】TN211红外探测技术的发展使武器装备的生存能力受到严重的挑战。
为对抗各种红外探测器（或系统）的探测、识别和跟踪，世界上几个主要大国都在努力发展反红外探测技术——红外隐身技术。
红外隐身效果评估成为红外隐身技术发展与应用的研究热点。
天空背景下红外弱小目标检测算法研究
天空背景下红外弱小目标检测算法研究丁云;张国华;张生伟【摘要】Against the difficult detection of dim small infrared targets in the sky background,in this paper,the improved morphological filtering target enhancement method is adopted for background suppression and noise removing,and then constant false alarm rate(CFAR)method is used to segment the filtered image to obtain candidate point targets,and get the position and area information of candidate point targets by adoptingrun⁃length target labeling method. After the single frame image detection, there are still false alarms in the complicated sky background. In order to improve the detection probability and reduce false alarm rate,the mobile pipeline filtering method is adopted to make further judgment for the candidate targets in sequential imag⁃es in combination with the correlation between image frames of the target motion characteristics(including trajectory,velocity, acceleration,etc),grey change,area change and so on. The experimental results show that the method proposed in this paper can accurately and quickly detect the true targets in the complex background.%针对天空背景下红外弱小目标检测困难的情况，首先通过改进的形态学滤波目标增强方法对图像进行背景抑制与噪声去除，而后采用恒虚警检测方法（CFAR）对滤波后图像进行分割，获得候选点目标，然后采用行程目标标记的方法得到候选目标的位置信息、面积信息等，单帧图像检测之后，复杂的天空背景仍然会存在虚警。
红外积分面积
红外积分面积
红外积分面积，作为红外光谱测量中的重要参数之一，其定义为红外光谱图吸收峰下的曲线面积。
在红外光谱分析中，红外积分面积常常用于定量化分析样品中吸收剂的含量。
红外积分面积在红外光谱分析中的应用非常广泛，下面我们来具体了解一下它的几个具体应用方面。
一、红外光谱质量分析
在药物、食品和化妆品等行业，红外光谱分析能够实现对样品一系列质量指标的快速检测。
例如，利用红外积分面积，可将某些特定成分的含量测定出来，从而判别样品质量是否符合标准。
二、红外光谱峰面积比较法
在多成分混合物的分析中，通过红外光谱各吸收峰的积分面积比较，可以快速地获取每个组分的相对含量信息。
这种方法常常被应用于化工品、石油和食品等领域的检测。
三、红外光谱变化监控
通过测量物质或反应混合物的红外光谱曲线变化规律，可以了解其反应过程和反应机制。
利用红外积分面积，可以确定分析物吸收峰面积
变化的其他相关信息。
四、红外光谱吸收强度计算法
通过对吸收峰的积分面积进行归一化处理，可以得到吸收峰的强度。
这种计算方法被广泛应用于食品、医药和塑料等多个行业的分析。
总之，红外积分面积是红外光谱分析中非常重要的参数，它可以用于快速、准确地测定样品中化学物质的含量和相对含量，并且可以帮助人们了解物质的化学性质和反应机制。
红外辐射定位技术的研究和应用
红外辐射定位技术的研究和应用未来是物联网、智能化的世界，我们生活中使用的越来越多的设备都实现了智能化，目前智能家电、智能门锁、智能监控、智能安防等设备已广泛普及。
我们在享受方便、智能化生活的同时，也面临着更多的安全风险和挑战。
如何保障安全、提升智能设备的性能和体验成为了制约其发展的重要问题。
因此，红外辐射定位技术的研究和应用已成为一个热门话题，下面我们来谈一谈这个话题。
一、定位技术简介所谓定位技术，就是通过一定的手段，确定目标物体在空间中的位置，从而实现对其的监控、管理和控制。
目前有许多定位技术，如卫星导航定位、基站定位、视觉定位和辐射定位等。
辐射定位技术最常见的是GPS（Global Positioning System，全球定位系统），但是其定位精度受到信号遮挡、离线状态、信号干扰等因素的影响较大。
在行业中，人们也对辐射定位技术给予了足够的关注。
红外辐射定位技术利用热辐射的物理原理来对目标进行探测和识别。
由于物体发出的红外辐射与物体表面温度直接相关，因此，通过红外成像技术可以将物体表面的温度分布反映出来，进而实现目标的定位和追踪。
红外辐射定位技术女的红外摄像头和镜头，其工作原理是利用感光元器件的感光特性，将物体辐射出的红外光线转化为电信号进行处理，最终呈现出目标的图像。
红外摄像头的主要分为长波红外和短波红外两种，长波红外相对于短波红外更容易受到天气环境的影响，但较为稳定。
二、红外辐射定位技术的应用1.智能家居随着人们生活质量的提高和科技进步的加速，智能家居的应用已经成为一种趋势。
在智能家居系统中，红外辐射定位技术可以应用于物品追找、智能照明、智能温控等场景，从而提高智能家居的安全性和舒适度。
例如在家中发生了贵重物品的丢失，通过在智能家居系统中添加红外辐射定位设备，可以最大限度地提高寻找丢失物品的概率。
还可以实现随时随地掌握家中物品情况，了解物品的放置位置，提高家居的安全性。
2.智能监控红外辐射定位技术可以应用于智能监控系统中。
红外弱小目标检测技术研究现状与发展趋势
目前对单帧图像的处理算法很多，一般可以分为 ２大类：一类是空域滤波方法；另一类是频域滤波方 法。这２类算法的不同之处在于：前者是在空域上对 图像进行处理，后者是在频域上对图像进行处理。这 ２类算法的相同之处为：从本质上来说它们都是通过 高通滤波抑制平缓变化的背景。
第３７卷第ｌ期 ２０１５年１月
侯旺等：红外弱小目标检测技术研究现状与发展趋势
ｖ０１．３７ ＮＯ．１
Ｊ粕．２０１５
争毫◆
（ａ０）
（ｂｏ）
图１ 实际红外图像中的弱小目标及其三维强度图像
（ａ１）
（ｂ１）
Ｆｉｇ．１ Ａ ｓｍａｌｌ ｔａ唱ｅｔ ｉｎ肌ｉｎ触ｒｅｄ ｉｍｇｅ ａｎｄ ｉｔＳ ３Ｄ ｉｎｔｅｎｓ时ｄｉｓ仃ｉｂｕｔｉｏｎ
２）红外目标检测系统可以检测到雷达探测不到 的电磁隐身设备，而且它对飞行器尾焰敏感，可以探 测到雷达探测不到的低空飞行的巡航导弹，弥补了雷 达盲区。
３）红外目标检测系统可以在夜问工作，并且该 系统没有强辐射，有利于隐蔽。该系统体积小、重量 轻、机动性强、配置方便，非常有利于搭载在预警卫 星和无人机上。另外，红外检测系统可以产生比雷达 细节丰富，分辨率高的图像。
红外弱小目标检测算法可以分为２类：第一类是 基于单帧图像的跟踪前检测算法（Ｄｅｔｅｃｔ ｂｅｆｏｒｅ Ｔｒａｃｋ，简记为ＤＢＴ）；第二类是基于序列图像的检测 前跟踪算法（Ｔｒａｃｋ ｂｅ矗）ｒｅ Ｄｅｔｅｃｔ，简记为ＴＢＤ）ＭＪ。 １．２红外弱小目标的跟踪前检测算法
红外图像处理与目标检测技术研究
红外图像处理与目标检测技术研究摘要：红外图像处理与目标检测技术是近年来受到广泛关注的研究领域。
红外图像具有天然的优势，可以在夜间或低能见度条件下实现目标检测。
本文主要介绍了红外图像处理和目标检测的基本概念、技术原理以及主要应用领域，并综述了当前红外图像处理与目标检测技术的研究进展和挑战。
1. 引言红外图像处理和目标检测技术是基于红外辐射原理，利用红外相机采集红外图像，对其中的目标进行分析和识别的一类技术。
相对于可见光图像处理和目标检测技术，红外图像处理和目标检测技术具有穿透雾霾、克服光照变化、夜间工作等优势，因此在军事、航天、安防等领域得到了广泛应用。
本文将从红外图像处理和目标检测技术的基本概念与原理、关键技术和应用领域等方面进行综述。
2. 红外图像处理2.1 红外辐射特点红外辐射是电磁波谱中波长较长的一段，包括近红外、红外和远红外。
与可见光相比，红外辐射在大气层中的传输性能更好，可以在夜晚和恶劣环境下进行目标探测。
2.2 红外图像增强红外图像增强是红外图像处理的重要环节之一，旨在提高图像的对比度、细节和辨识度。
常用的红外图像增强方法包括直方图均衡化、滤波、锐化和微分等。
2.3 红外图像配准红外图像配准是将多幅红外图像进行校正对齐，以消除由不同传感器参数、姿态和畸变等造成的差异。
常用的红外图像配准方法包括特征点匹配、相位相关和最小二乘等。
2.4 红外图像分割红外图像分割是将红外图像中的目标与背景进行分离的过程，常用的红外图像分割方法包括阈值分割、边缘检测和区域生长等。
3. 目标检测技术3.1 特征提取特征提取是目标检测的重要环节之一，有效的特征表示可以帮助区分不同目标。
常用的特征提取方法包括形状特征、纹理特征和颜色特征等。
3.2 目标检测算法目标检测算法根据特征提取的结果进行目标的检测和识别。
目前常用的目标检测算法包括基于模板匹配的算法、基于机器学习的算法和基于深度学习的算法等。
3.3 目标跟踪技术目标跟踪技术是对连续帧图像中的目标进行追踪和预测的过程。
红外辐射数值计算概论
红外辐射的产生与传播
总结词
红外辐射可以由物体的热能产生，并通过波的形式在空间中 传播。
详细描述
红外辐射主要来源于物体的热能，当物体温度高于绝对零度 时，就会释放出红外辐射。这些辐射以波的形式在空间中传 播，其强度和分布受到物体温度、发射率和环境因素的影响 。
理，探索更精确的数值计算方法和模型。
多物理场耦合问题
总结词
多物理场耦合问题是红外辐射数值计算中的另一个重 要挑战，涉及到多个物理场的相互作用和影响。
详细描述
红外辐射传输过程中，涉及到多个物理场，如流场、 热场、电磁场等。这些物理场之间存在相互耦合和影 响，需要综合考虑各物理场的特性和相互作用机制。 因此，多物理场耦合问题的研究对于提高红外辐射数 值计算的准确性和应用范围具有重要意义。
高精度算法研究
总结词
高精度算法是红外辐射数值计算中的重要研 究方向，旨在提高计算结果的准确性和可靠 性。
详细描述
随着红外探测技术的不断发展，对红外辐射 数值计算精度要求越来越高。高精度算法研 究涉及对现有算法的改进和优化，以提高计 算精度和稳定性。这需要深入研究红外辐射 传输机理、光谱特性以及计算方法的数学原
吸收和散射等过程。
COMSOL Multiphysics具有友 好的用户界面和强大的后处理 功能，可以方便地查看和分析 模拟结果。
此外，COMSOL还支持与其他 CAD软件进行数据交换，方便 用户进行模型导入和导出。
ANSYS
ANSYS是一款功能强大 的工程仿真软件，广泛应 用于航空航天、汽车、电 子等领域。
傅里叶红外光谱怎么获得峰面积
傅里叶红外光谱怎么获得峰面积傅里叶红外光谱是一种常用的分析技术，应用于化学、材料、生物等领域的结构表征、化学组成分析、反应监测等方面。
在傅里叶红外谱图中，峰面积是一个重要的参数，直接反映了分析物的含量。
本文将介绍傅里叶红外光谱的基本原理，峰面积计算方法以及注意事项，希望能够对读者在进行样品分析时有所帮助。
傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）是一种高分辨率的光谱分析技术，它利用光谱仪和计算机处理技术，将可见光和红外光通过样品后的信号转换为光谱图。
FTIR测定的是样品在不同波数下吸收和反射的红外辐射，因此可以用来获得物质的结构信息和组成分析。
在FTIR光谱中，吸收峰的高度与分子中各种基团的密度和取向有关，而峰面积则与吸收带的宽度和强度有关。
峰面积是定量分析的重要参数之一。
峰面积的计算方法主要有两种：傅里叶变换法和拟合法。
傅里叶变换法是将峰区间用函数进行近似，然后对函数进行积分，得到峰面积。
拟合法则是对谱图上的吸收峰进行拟合，得到一个可记录的状态，从而计算峰面积。
下面将分别介绍这两种方法。
一、傅里叶变换法傅里叶变换法是目前使用最广泛的计算峰面积的方法之一。
该方法需要将谱图中包含某个特定峰的区域进行积分，以得到峰面积。
积分方法多种多样，最常见的方法是对吸收带采用矩法进行积分，并将结果标准化后得到峰面积。
矩法的具体操作步骤如下：1. 先选定积分区间，一般选取谱图从前往后的第一个最小吸收谷（baseline）至后一个最小吸收谷之间的区域，以保证只积分峰部分。
2. 对峰区域进行平滑处理，以减小波动干扰。
通常采用最小二乘法拟合多项式，将这些多项式用于连接每个数据点。
3. 按照矩法的定义，计算峰面积：$$S=\int_a^b ydx \approx\sum_{i=a}^b y_i\times\Delta x$$$a$和$b$是积分区间的下限和上限，$y$是该区间内吸收率的值，$\Delta x$为样品对应的波数间隔。
近红外 辐射亮度计算
近红外辐射亮度计算
近红外辐射亮度的计算涉及到物理光学的概念和度量方法。
辐射亮度是描述在特定方向上，单位立体角通过单位投影面积的辐射通量，其单位通常是瓦特每平方米每球面度（W/m²·sr）。
以下是计算近红外辐射亮度的一些步骤：
1.确定辐射源：需要明确近红外辐射的来源，这可以是自然物体、人造
光源或其他发出近红外辐射的设备。
2.测量辐射通量：辐射通量是指通过某一面积的全部辐射能量流，通常
用瓦特（W）来表示。
对于近红外辐射，需要使用能够测量该波段辐射能量的仪器。
3.计算立体角：立体角是描述空间中一个区域所张的角度范围，单位是
球面度（sr）。
在计算辐射亮度时，需要确定观测的立体角度大小。
4.考虑投影面积：投影面积是指辐射源在观测方向上的投影区域大小，
通常以平方米（m²）为单位。
5.应用公式：将测得的辐射通量除以投影面积和立体角，即可得到辐射
亮度的值。
此外，实际计算中可能还需要考虑其他因素，如辐射源的表面特性、介质对辐射的吸收和散射等。
在具体计算时，可能需要根据实验设置或应用场景做出相应的调整。
红外辐射数值计算概论
1.2 热辐射传递控制方程的分类
e. 已知光谱辐射强度，求参与性介质温度 场的辐射反问题。因为光谱辐射强度反 映了沿程各点介质温度的综合效应。
第三十三页，本课件共有62页
1.2 热辐射传递控制方程的分类
第三类：控制方程为积分──微分方程
a. 温度分布未知时参与性介质的辐射传热。由 于辐射强度与介质的温度分布有关，且衰减 系数也是温度的函数，因此须将辐射传递方 程与能量方程联立求解。
b. 被透明介质隔开有效辐射均匀、非漫射面 间的辐射传热。由于辐射特性与方向有关 ，需对立体角细分再积分。
第三十一页，本课件共有62页
1.2 热辐射传递控制方程的分类
c. 已知温度场时吸收、散射性介质的辐射传热 。由于吸收、散射的沿程性和方向性，需积 分。
d. 已知微粒群光谱衰减系数，求非均匀系 微粒群粒径分布的辐射反问题。因为光 谱衰减系数反映了大小不同的微粒对射 线衰减的综合效应。
第六页，本课件共有62页
1.1 计算热辐射学的特点
近二十年来，已出版了许多涉及热辐射特性 与传输的专著和教材[5-22]，但一般不包括或 包[5括] B少oh量re的n C热.F辐.，射H数uf值fm计an算D.内R.容，A。bsorption and
scattering of light by small particles，New York：John Wiley ＆ Son，Inc.，1983
式中： h是比焓， 是k 导热系数； 是S 容h 积发
热率。
第二十二页，本课件共有62页
1.1 计算热辐射学的特点
但是，通用微分方程不能表示热辐 射传输的控制方程。
第二十三页，本课件共有62页
红外峰面积计算
红外峰面积计算
红外峰面积的计算是通过对红外光谱曲线上两个峰之间的区域进行积分来实现的。
具体步骤如下：
1. 将红外光谱曲线转换为一个离散的数据点集合。
每个数据点都具有波数和红外吸光度。
2. 找到你想要计算面积的红外峰的起始点和终止点。
可以根据波数范围或者红外吸光度确定。
3. 将这个范围内的数据点选出来，得到一个子集合。
4. 对这个子集合进行面积计算。
有几种常用的方法，比如：
- 矩形法：将峰范围内的每个数据点的吸光度乘以波数间隔，然后将所有乘积相加。
- 梯形法：将峰范围内的每两个相邻数据点的波数间隔和吸
光度分别乘以0.5，然后将所有乘积相加。
- 辛普森法：将峰范围内的数据点按照辛普森公式进行积分。
5. 得到的结果就是红外峰的面积。
需要注意的是，红外峰的面积是一个相对值，通常用来比较样品之间的差异或者监测反应过程中组分的变化。
红外成像观测距离的计算方式
红外成像效果的基本计算方式1、红外成像效果的影响因素●被观测物体的红外辐射强度●镜头的探测灵敏度（由探测器和读出电路决定）●镜头的焦距●镜头的光圈数2、探测距离的计算方式红外探测的是物体的自身辐射，理论上可探测距离是无穷远的。
而实际上一套红外成像系统受如上所述的因素的影响，对固定目标的探测距离是有限的且可以计算的。
其中探测可分为两块：可探测和可显示。
2.1、可探测可探测指的是热成像系统能把目标辐射从背景辐射中区分出来，反应指标就是NETD和MRTD，主要由探测器灵敏度（含配套读出电路）和镜头光学系统（同焦距情况下光圈参数影响较大）决定。
NETD噪声等效温差noise equation temperature difference用热像仪观察一个低空间频率的圆形或方形靶标，当其视频信号信噪比（S/N）为1 时，目标与背景之间的等效温差，亦简称NETD。
NETD 是评价热像仪探测目标灵敏程序和噪声大小的一个客观参数。
MRTD最小可分辨温差minimum resolvable temperature difference它既反映红外热像仪的温度灵敏度，又反映了其空间分辨率，但受观察者主观因素影响较大。
2.1、可显示可显示指的是目标可以从热像仪的输出视频上显示出来，这个指标主要由镜头焦距决定。
关于可显示，现在比较认同的是统一到目标成像占探测器的像元数指标上来，然后根据目标所占像元素的多少区分成探测距离、识别距离、鉴别距离这样的指标称谓，且不同的厂家或者研究所对如上的指标称谓的定义可能各异。
我公司手册上给出的测试距离定义探测距离：目标在光轴截面上的短边成像占1个像素识别距离：目标在光轴截面上的短边成像占4个像素鉴别距离：目标在光轴截面上的短边成像占8个像素注：此处计算的成像像素和我们视频显示的像素不是一个概念，视频显示的图像加入了差值处理。
在热像仪产品的销售过程中，需要通过已知的镜头焦距换算成对固定大小目标的计算距离，或者由探测效果和目标大小反推所需镜头焦距。
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红 外 辐 射 计 算 中 目标 区 域 标 白云塔
（１０ 队 ９ 分 队，河 北 秦 皇 岛 ０６０） ９４４部 ３ ６０ １
摘 要 ： 在红外辐射计 算 中，目标 区域 的选择、标 示及 面积计 算是进行 定量处理 的前提
区域 的实现过 程。
标区域的选 择方法 有很多 ， 但是手 动选 择 目标 区
域是一种较为灵活 也较为准确 的方式 为此 ， 我 们在开 发用 于红外 辐射 计算 的定 量处 理软 件 的 过程 中，设置 了点 、线 、矩形 、圆形、椭 圆形 、
收 稿 日期 ： ０９１—４ ２０～１１ 作 者 简介 ：叶 宗 民 （ ８一 ，男 ，江 苏 溧水 人 ，助 理 工程 师，硕 士 ，主要 研 究 方 向为 光 电对 抗 与 红 外 目标 特 性研 １２ ９ ） 究 。 Ｅ ｍａ ： Ｍｉ．ｅ ｏｍａ ． ｒ — ｉ Ｚ ｎＹ ＠ｈｔ ｉＣｎ ｌ ｌＯ ＩＦ Ａ Ｅ Ｍ Ｎ ＨＹ ／ Ｏ ．１ Ｎ ．，Ａ Ｒ２ １ Ｎ Ｒ Ｒ Ｄ（ Ｏ Ｔ Ｌ ）Ｖ Ｌ３ ， ｏ４ Ｐ ０ ０
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条件 。本 文结合红 外定量处理软件 的工程 实现，介 绍 了点、线、矩形、圆形、椭 圆形、
封闭多边形 等几种 选择 目标 区域 的方 式 以及用 这些方 式选择 的 目标 区域 的标 示和 面积 计算方 法，并对其 中最复杂 、应 用 也最普遍 的封 闭多边形 方式进行 了详 细描述。
关键 词：红外辐射；定量处 理； 目标 区域标 示；面积计 算
２ 手 动 选 择 目标 区域 的实 现 过 程
中图分类号： Ｔ ３ １ 文献 标识码 ： Ａ Ｐ １． ５ ＤＯ ： １． ６ ／ｉ ｎ１７—７５ ００ ４ ０ Ｉ ０ ９ ９ｊｓ ． ２ ８ ． １． ． ７ ３ ．ｓ ６ ８ ２ ０ ０ Ａ ｒ ａ Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｋｉ Ｔａ ｇ ｔ ｉ ｅ ｌ ｕｌ ｔ ｏ ｎｄ Ｍ ｒ ｎｇ ｏ ｒ ｅ ｎ ｆ Ｃｏ ｐｕｔ ｔ ｏ ｆＩ ｒ ｒ ｄ Ｒ ａ ａ ｉ ｎ ｍ ａ ｉ ｎ ｏ ｎｆ ａ ｅ ｄｉ ｔ ｏ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｉ ｒａ ｅ ａ ｉ ｔｏ ｑ ａ ｔｔ ｔｖ ｏ ｅ ｓｎ ； ａ ｋ ｎ ｆｔ ｒ ｅ ｒ ａ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｄｓ ｎｆ ｒ ｄ ｒ ｄ ａ ｉ ｎ； ｕ ｎ ｉａ ｉ ｅｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｍ ｒ ｉ ｇ ｏ ａ ｇ ｔ ａ ｅ ； ａ ｃ ｌ ｔ ｏ ｆａ ｅ
确性， 在很大 程度上依赖于 目标 区域 的选 择。目
（ 即目标区域包含 的像 素数） 的计算， 解决 了红外 辐 射 计算 中 目标 选择 的难 题和 红外 辐射定 量分 析 软件 的实现 问题 。 为 了更好 地解 释 目标 区域 的标示 及面 积计 算 ，我 们首先 了解 一下 用 这几 种方 法选 择 目标
１ 引言
红外 辐射 计算 的定 量处理 为更 好地 研 究 目
封 闭多 边形等 几 种手 动选择 目标 区域 的方法 。 本文 结合 工 程实现 ，用这 几 种方 法选 择 了 目标
区域 ，并对 选择 的 目标 区域 进行 了标 示及 面积
标特性提供 了数据基 础 。 定量处理 中，目标 的 在 表观辐射温度 、 辐射亮 度、辐射强度等 计算 的准