变积分时间的空间红外相机单点绝对辐射定标法

张伟; 谢蓄芬; 王付刚; 智喜洋

变积分时间的空间红外相机单点绝对辐射定标法

Single-point absolute radiometric calibration for space infrared camera by changing integration time

摘要

摘要: 针对星上多点辐射定标获取方法问题，研究了变积分时间的单点绝对辐射定标方法。首先，根据红外相机响应特性建立了变积分时间的红外成像系统响应模型；其次，分析了变积分时间和变辐射亮度相机响应模型的理论差异，提出了利用星上单点标准变积分时间的红外相机绝对辐射定标方法；最后，结合探测器的光谱响应曲线，分析了变积分时间单点定标法引入的系统误差。实例计算表明：在积分时间为10 ms、温度范围为250耀500 K的黑体辐射能量下，对应适当温度的单点标准变积分时间绝对定标方法，引入的最大原理误差可达1.5%。变积分时间的单点绝对定标方法避免了黑体多点定标设计和控制的复杂性，可用于空间红外相机的在轨辐射定标。

Abstract: Amethodofin-orbitradiometriccalibrationbychangingintegrationtimeforspaceinfrared camerawasproposedaimingtomultiple-pointradiometriccalibrationobtainingmethod.Firstly,the responsemodelbychangingintegrationtimewasdevelopedaccordingtoresponsecharacteristicsofspace infraredcamera.Secondly,theoreticaldifferencesbetweenchangingintegrationtimeandradiancewere analyzed.Themethodofradiometriccalibrationbychangingintegrationtimeusingasingle-pointstandard wasproposedforin-orbitapplication.Finally,theerrorintroducedbythismethodwasanalyzed combiningthenonlinearityofdetector.Theexamplecalculationshowsthatthemaximumprincipleerror ofthismethodis1.5%underpropertemperatureatthesameradiantenergywhentemperatureis250to 500Kandintegrationtimeis10ms.Single-pointabsoluteradiometriccalibrationbychangingintegration timecanavoidthecomplexityofdesignandcontrolofmultiple-pointradiometriccalibrationsystem,and canbeusedforin-orbitradiometriccalibration.

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