三波段成像光學(xué)系統(tǒng)的輻射定標

韓 慶，郭幫輝，王 健，李 燦，張建忠，孫 強

（1.中國科學(xué)院 長春光學(xué)精密機械與物理研究所 長春130033；2.中國科學(xué)院 研究生院 北京100049）

引言

近年來，人們在目標信息的獲取和成像方面要求越來越苛刻。在一些特定環(huán)境條件下，不僅需要目標的幾何圖像信息，往往還需要目標在不同波段的光譜輻射特性數(shù)據(jù)。多波段成像光學(xué)系統(tǒng)因其能同時在多個波段成像，獲取信息量大，得到越來越多的應(yīng)用［1－3］。

多波段成像光學(xué)系統(tǒng)的輻射定標是將目標光源的輻射特性與探測器獲得的信息對應(yīng)起來，建立定量的數(shù)值關(guān)系。目前國內(nèi)外針對多波段成像光學(xué)系統(tǒng)，特別是成像光譜儀的輻射定標方法做了大量研究［4－9］。輻射定標分為相對輻射定標和絕對輻射定標。其中絕對輻射定標是建立探測器輸出信號與光學(xué)系統(tǒng)輸入輻射量之間關(guān)系的過程，包括輻射強度定標、輻射亮度定標和輻射照度定標3種方式［10－11］。

本文對三波段成像光學(xué)系統(tǒng)進行輻亮度值定標。光學(xué)系統(tǒng)成像波段分別為近紫外波段，可見光波段和近紅外波段。針對系統(tǒng)成像光譜較寬特點，本文對系統(tǒng)分波段進行輻射定標，同時采用基于最小二乘原理的一次線性擬合和二次線性擬合對定標數(shù)據(jù)進行處理，分別得到系統(tǒng)在不同波段的定標曲線，然后通過實驗對比分析2種方法的測量精度。

1 三波段成像光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

進行輻射定標的三波段成像光學(xué)系統(tǒng)，波長范圍為300nm～1 100nm，對應(yīng)的3個波段分別為300nm～380nm（近紫外）、380nm～760nm（可見光）、760nm～1 100nm（近紅外）。……