圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法

1.本发明涉及光谱辐射计测量技术领域，尤其是一种圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法。


背景技术：

2.光谱辐射计用于测定辐射源的光谱辐射特性，凭借分光能力对光信号进行表征和区分。其广泛运用于工业、科学研究及国防等领域，如评估材料发射率、导弹火焰辐射特性和大气遥感领域等。由于在不同领域中的广泛应用，光谱辐射计已然成为一种不可或缺的测量仪器。
3.目前，光谱辐射计根据分光类型主要可分为干涉型、色散型和滤光片型等。每一种类型的辐射计具有自身独有的特性，因此适用于不同的应用场景。其中，干涉型和色散型的光谱辐射计是国内外发展最为迅速的两类，同时这两类辐射计的数据处理研究也相对较为成熟。
4.圆形渐变滤光片(circular variable filter，cvf)的传输波长与角度成线性关系，其构成的光谱辐射计具有宽谱段、大目标温度范围等优点，因此该类型的光谱辐射计应用场景也更加广泛。由于不同类型的辐射计具有不同的特点，其处理步骤和方法也不尽相同。因此，光谱辐射计的数据处理与定标通常需要基于仪器自身特性展开，基于cvf光谱辐射计采用有效的数据处理与定标方法是确保测量结果准确性的前提条件。
5.目前光谱辐射计的辐射定标方法主要有单点法、两点法与多点法等。单点法适用于仪器分辨率较低、数据点较少的情况。两点法适用于光谱辐射计线性度好、测量数据点数较多的情况。由于cvf型光谱辐射计存在测量的工作波段宽与目标温度范围广的特点，从而带来一定程度的非线性问题，使得传统的定标方法无法实现精确的辐射定标。


技术实现要素：

6.为解决传统方法在宽谱段、大目标温度范围内无法定标的问题，本发明的目的在于提供一种实现精确的辐射定标、保证仪器测量结果的准确性的圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法。
7.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，该方法包括下列顺序的步骤：
8.(1)数据拼接：接收仪器端分包发送的探测器数据，通过数据指令解析校验进行拼接，将其变为完整的探测器数据；
9.(2)漂移修正：通过协方差互相关法，计算完整的探测器数据的漂移程度，通过循环偏移修正以及计算得到的偏移值对采集到的原始数据进行修正，得到漂移修正后的探测器数据；
10.(3)波长重配准：分为波长配准与配准验证两个部分，将漂移修正后的探测器数据进行波长配准后再经过配准验证，得到精配准的光谱数据；
11.(4)辐射定标：在进行红外光谱测量时，将精配准的光谱数据与区间内记录的不同温度点光谱进行比对，确定待测目标所属温度子区间的上下限；根据子区间计算的响应度函数，通过线性插值求得待测目标的响应度函数，将响应度函数代入定标公式中，完成辐射定标。
12.所述步骤(1)具体包括以下步骤：
13.(1a)将数据包按照指令格式进行解析，使用正则表达式配准的方法对数据包指令的首尾校验位进行有效性校验；
14.(1b)解析数据包中的帧号、包号，通过帧号与包号来保证数据的连续性，将有效数据包内的帧号、包号与历史保存的帧号、包号进行比较，通过不同比较结果来触发不同的处理机制；
15.(1c)将有效数据包中的数据进行解析，并更新临时存储的数据量大小；
16.(1d)通过临时存储的数据量大小与扫描速率对应的数据量进行比较，判断探测器数据是否达到数据完整性要求；
17.(1e)若达到数据完整性要求，则进行数据拼接，并将完整探测器数据输出，否则，继续接收探测器数据包。
18.所述步骤(2)具体包括以下步骤：
19.(2a)在圆形渐变滤光片转速达到稳定后，进行多次测量，将多次测量数据的均值作为参考谱线；
20.(2b)通过协方差互相关法来计算信号之间的协方差来确定互相关函数，得到协方差互相关函数，通过协方差互相关函数确定漂移程度，将协方差互相关函数值进行归一化，得到相关程度矩阵，寻找相关程度矩阵中相关程度最高的偏移位置，即为探测器数据相对应的偏移量，协方差互相关函数的计算公式如下：
[0021][0022]
式中，xn、yn分别为测量信号与基准信号，*表示复共轭，式中，n、m分别表示x、y两信号的相对位移，n为两信号的偏移总量；
[0023]
对协方差互相关函数进行归一化：
[0024][0025]
式中，为归一化协方差互相关函数，为未归一化的协方差互相关函数，分别为x、y两信号的协方差自相关函数。
[0026]
(2c)通过计算的偏移量，使用循环偏移方法对漂移数据进行最后的修正，得到漂移修正后的探测器数据。
[0027]
所述步骤(3)具体包括以下步骤：
[0028]
(3a)使用历史保存的步进电机起始位置，对漂移修正后的探测器数据进行数据采
样点与步进电机步进数的映射；
[0029]
(3b)使用步进电机步进数与圆形渐变滤光片透过波长的关系式，对数据进行波长匹配得到粗配准数据：
[0030]
wavelength＝k
×
motorindex+b
[0031]
式中，wavelength为波长值，motorindex为步进电机步进数，k、b均为定标系数；
[0032]
(3c)借助modtran辐射传输模型计算理论的co2透过率曲线，将粗配准数据中的co2吸收峰与理论co2透过率中的吸收峰位置进行对比，从而判断偏移程度；
[0033]
(3d)根据偏移程度，计算得到粗配准的光谱数据；若对比结果存在偏移，则通过偏移量计算出步进电机的实际起始值，将实际值进行迭代更新，通过新值重新进行波长配准，将重新配准的数据中间隔区的无效值进行剔除，从而得到精配准的光谱数据。
[0034]
所述步骤(4)具体包括以下步骤：
[0035]
(4a)将被测目标的温度区间划分为n个子区间，在温度区间范围内，对n+1个不同的黑体温度所对应的精配准的光谱数据s
ci
(λ)进行测量和记录；
[0036]
(4b)在测量时，将测量的目标光谱sm(λ)与温度区间内的不同的黑体温度所对应的精配准的光谱数据s
ci
(λ)进行对比，得到待测目标温度子区间的上界与下界
[0037]
(4c)对待测温度子区间上下界的光谱信号在其测量波长区间内进行积分，使用线性比值求解响应度函数的线性插值系数α，线性插值系数α的计算公式如下：
[0038][0039]
式中，im是测量光谱信号值在其探测器波长响应区间内的积分；是测量子区间上、下界温度光谱信号值在其探测器波长响应区间内的积分；
[0040]
(4d)通过对待测目标找到的对应温度子区间k
hot
(λ)、k
cold
(λ)进行线性插值计算，求解得到待测目标的响应度函数km(λ)，线性插值公式如下：
[0041]km
(λ)＝(1-α)k
cold
(λ)+αk
hot
(λ)
[0042]
式中，子区间的响应度函数k
hot
(λ)、k
cold
(λ)是通过测量同待测目标相同温度下标准黑体的光谱测量数据计算得到，响应度函数计算公式如下：
[0043][0044]
式中，ε
bb
为目标黑体的发射率；l(λ,t
bb
)为波长为λ、温度为目标黑体温度t
bb
的辐射亮度；l(λ,t
amb
)为波长为λ、温度为仪器内部环境温度t
amb
的辐射亮度；l(λ,t
ibb
)为波长为λ、温度为内部黑体温度t
ibb
的辐射亮度；k(λ)为响应度函数，s
bb
(λ)为测量目标黑体的原始信号；黑体的辐射亮度采用普朗克公式进行计算：
[0045][0046]
式中，第一辐射常量c1＝2πhc2，第二辐射常量c2＝hc/k，λ为波长，t为温度；
[0047]
(4e)将测量光谱与计算得到的响应度函数km(λ)代入定标公式中，完成辐射定标，定标公式如下：
[0048][0049]
式中，s(λ)为测量的原始信号，w(λ)为以波长λ相关的观测目标辐亮度；τ(λ,l)表示目标与辐射计之间距离为l时的大气透过率；l(λ,t
air
)为环境温度为t
air
时的辐射亮度，l(λ,t0)为内部参考黑体温度t0时的辐射亮度。
[0050]
在步骤(1b)中，所述不同的处理机制包括：
[0051]
(1b1)当数据包中的帧号相同、包号连续时，判定发来的为连续数据包，该数据包数据会被临时保存，并将历史保存的包号加1；
[0052]
(1b2)当数据包中的帧号不同、包号为0时，判定发来的数据为全新的一帧数据，临时保存的数据会被清空，并更新帧号与包号；
[0053]
(1b3)当数据包中的帧号与包号判定为除步骤(1b1)、步骤(1b2)之外的其他情况时，判定该数据包为非连续的无效数据包，该数据包会被舍弃，被临时保存的数据也会被清空，并更新历史保存的帧号与包号，等待新一帧的数据包。
[0054]
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明提出了基于协方差互相关与循环偏移修正的漂移修正方法，并在cvf光谱定标的基础上采用气体吸收法对漂移修正后的波长进行重配准，解决了cvf旋转过程中的漂移导致光谱畸变的问题；第二，本发明提出了基于分区线性的响应度辐射定标方法，能够解决传统方法无法解决的测量温度范围大，工作波段宽所带来的非线性响应问题，保证了该仪器测量结果的准确性。
附图说明
[0055]
图1为本发明的方法流程图；
[0056]
图2为本发明实施例一中数据拼接后的漂移修正前示意图；
[0057]
图3为本发明实施例一中数据拼接后的漂移修正后示意图；
[0058]
图4为本发明实施例一中波长重配准后的光谱与modtran计算的co2透过率中的吸收峰进行对比图；
[0059]
图5为本发明实施例一中600℃黑体经过辐射定标后理论值与实际值对比图。
具体实施方式
[0060]
如图1所示，一种圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0061]
(1)数据拼接：接收仪器端分包发送的探测器数据，通过数据指令解析校验进行拼接，将其变为完整的探测器数据；
[0062]
(2)漂移修正：通过协方差互相关法，计算完整的探测器数据的漂移程度，通过循环偏移修正以及计算得到的偏移值对采集到的原始数据进行修正，得到漂移修正后的探测器数据；
[0063]
(3)波长重配准：分为波长配准与配准验证两个部分，将漂移修正后的探测器数据进行波长配准后再经过配准验证，得到精配准的光谱数据；
[0064]
(4)辐射定标：在进行红外光谱测量时，将精配准的光谱数据与区间内记录的不同温度点光谱进行比对，确定待测目标所属温度子区间的上下限；根据子区间计算的响应度
函数，通过线性插值求得待测目标的响应度函数，将响应度函数代入定标公式中，完成辐射定标。
[0065]
所述步骤(1)具体包括以下步骤：
[0066]
(1a)将数据包按照指令格式进行解析，使用正则表达式配准的方法对数据包指令的首尾校验位进行有效性校验；
[0067]
(1b)解析数据包中的帧号、包号，通过帧号与包号来保证数据的连续性，将有效数据包内的帧号、包号与历史保存的帧号、包号进行比较，通过不同比较结果来触发不同的处理机制；
[0068]
(1c)将有效数据包中的数据进行解析，并更新临时存储的数据量大小；
[0069]
(1d)通过临时存储的数据量大小与扫描速率对应的数据量进行比较，判断探测器数据是否达到数据完整性要求；
[0070]
(1e)若达到数据完整性要求，则进行数据拼接，并将完整探测器数据输出，否则，继续接收探测器数据包。
[0071]
在步骤(1b)中，所述不同的处理机制包括：
[0072]
(1b1)当数据包中的帧号相同、包号连续时，判定发来的为连续数据包，该数据包数据会被临时保存，并将历史保存的包号加1；
[0073]
(1b2)当数据包中的帧号不同、包号为0时，判定发来的数据为全新的一帧数据，临时保存的数据会被清空，并更新帧号与包号；
[0074]
(1b3)当数据包中的帧号与包号判定为除步骤(1b1)、步骤(1b2)之外的其他情况时，判定该数据包为非连续的无效数据包，该数据包会被舍弃，被临时保存的数据也会被清空，并更新历史保存的帧号与包号，等待新一帧的数据包。
[0075]
所述步骤(2)具体包括以下步骤：
[0076]
(2a)在圆形渐变滤光片转速达到稳定后，进行多次测量，将多次测量数据的均值作为参考谱线；
[0077]
(2b)通过协方差互相关法来计算信号之间的协方差来确定互相关函数，得到协方差互相关函数，通过协方差互相关函数确定漂移程度，将协方差互相关函数值进行归一化，得到相关程度矩阵，寻找相关程度矩阵中相关程度最高的偏移位置，即为探测器数据相对应的偏移量，协方差互相关函数的计算公式如下：
[0078][0079]
式中，xn、yn分别为测量信号与基准信号，*表示复共轭，式中，n、m分别表示x、y两信号的相对位移，n为两信号的偏移总量；
[0080]
对协方差互相关函数进行归一化：
[0081][0082]
式中，为归一化协方差互相关函数，为未归一化的协方差互相
关函数，分别为x、y两信号的协方差自相关函数。
[0083]
(2c)通过计算的偏移量，使用循环偏移方法对漂移数据进行最后的修正，得到漂移修正后的探测器数据。
[0084]
所述步骤(3)具体包括以下步骤：
[0085]
(3a)使用历史保存的步进电机起始位置，对漂移修正后的探测器数据进行数据采样点与步进电机步进数的映射；
[0086]
(3b)使用步进电机步进数与圆形渐变滤光片透过波长的关系式，对数据进行波长匹配得到粗配准数据：
[0087]
wavelength＝k
×
motorindex+b
[0088]
式中，wavelength为波长值，motorindex为步进电机步进数，k、b均为定标系数；
[0089]
(3c)借助modtran辐射传输模型计算理论的co2透过率曲线，将粗配准数据中的co2吸收峰与理论co2透过率中的吸收峰位置进行对比，从而判断偏移程度；
[0090]
(3d)根据偏移程度，计算得到粗配准的光谱数据；若对比结果存在偏移，则通过偏移量计算出步进电机的实际起始值，将实际值进行迭代更新，通过新值重新进行波长配准，将重新配准的数据中间隔区的无效值进行剔除，从而得到精配准的光谱数据。
[0091]
所述步骤(4)具体包括以下步骤：
[0092]
(4a)将被测目标的温度区间划分为n个子区间，在温度区间范围内，对n+1个不同的黑体温度所对应的精配准的光谱数据s
ci
(λ)进行测量和记录；
[0093]
(4b)在测量时，将测量的目标光谱sm(λ)与温度区间内的不同的黑体温度所对应的精配准的光谱数据s
ci
(λ)进行对比，得到待测目标温度子区间的上界与下界
[0094]
(4c)对待测温度子区间上下界的光谱信号在其测量波长区间内进行积分，使用线性比值求解响应度函数的线性插值系数α，线性插值系数α的计算公式如下：
[0095][0096]
式中，im是测量光谱信号值在其探测器波长响应区间内的积分；是测量子区间上、下界温度光谱信号值在其探测器波长响应区间内的积分；
[0097]
(4d)通过对待测目标找到的对应温度子区间k
hot
(λ)、k
cold
(λ)进行线性插值计算，求解得到待测目标的响应度函数km(λ)，线性插值公式如下：
[0098]km
(λ)＝(1-α)k
cold
(λ)+αk
hot
(λ)
[0099]
式中，子区间的响应度函数k
hot
(λ)、k
cold
(λ)是通过测量同待测目标相同温度下标准黑体的光谱测量数据计算得到，响应度函数计算公式如下：
[0100][0101]
式中，ε
bb
为目标黑体的发射率；l(λ,t
bb
)为波长为λ、温度为目标黑体温度t
bb
的辐射亮度；l(λ,t
amb
)为波长为λ、温度为仪器内部环境温度t
amb
的辐射亮度；l(λ,t
ibb
)为波长为λ、温度为内部黑体温度t
ibb
的辐射亮度；k(λ)为响应度函数，s
bb
(λ)为测量目标黑体的原始信号；黑体的辐射亮度采用普朗克公式进行计算：
[0102][0103]
式中，第一辐射常量c1＝2πhc2，第二辐射常量c2＝hc/k，λ为波长，t为温度；
[0104]
(4e)将测量光谱与计算得到的响应度函数km(λ)代入定标公式中，完成辐射定标，定标公式如下：
[0105][0106]
式中，s(λ)为测量的原始信号，w(λ)为以波长λ相关的观测目标辐亮度；τ(λ,l)表示目标与辐射计之间距离为l时的大气透过率；l(λ,t
air
)为环境温度为t
air
时的辐射亮度，l(λ,t0)为内部参考黑体温度t0时的辐射亮度。
[0107]
实施例一
[0108]
cvf光谱辐射计光谱波长范围为1.3～14.3μm，光谱分辨率小于波长的2％，采用insb与mct探测器实现其波长范围内信号的采集。将cvf转速设置为1hz，采用窄视场(nfov)，视场角为7.5mrad对水平距离3m的600℃黑体进行测量。将数据拼接得到的测量信号与基准信号进行对比，漂移修正前、后结果分别如图2、3所示，通过实际偏移与协方差互相关计算对比，其修正误差为1个采样点。
[0109]
使用上述步骤继续对修正后的测量信号进行波长重配准，得到的光谱曲线与modtran计算的co2透过率中的吸收峰进行对比，如图4所示。经过波长重配准，结果的平均误差由0.019μm下降到了0.004μm。
[0110]
将重配准的光谱进行辐射定标，将定标结果与理论普朗克函数对比，结果如图5所示。采用普朗克理论公式与最小二乘法，反推不同温度下黑体在整个波段范围内的等效温度，等效温度为197.4℃，定标精度优于98％。
[0111]
综上所述，本发明提出了基于协方差互相关与循环偏移修正的漂移修正方法，并在cvf光谱定标的基础上采用气体吸收法对漂移修正后的波长进行重配准，解决了cvf旋转过程中的漂移导致光谱畸变的问题；本发明提出了基于分区线性的响应度辐射定标方法，能够解决传统方法无法解决的测量温度范围大，工作波段宽所带来的非线性响应问题，保证了该仪器测量结果的准确性。
[0112]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

技术特征：
1.一种圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：(1)数据拼接：接收仪器端分包发送的探测器数据，通过数据指令解析校验进行拼接，将其变为完整的探测器数据；(2)漂移修正：通过协方差互相关法，计算完整的探测器数据的漂移程度，通过循环偏移修正以及计算得到的偏移值对采集到的原始数据进行修正，得到漂移修正后的探测器数据；(3)波长重配准：分为波长配准与配准验证两个部分，将漂移修正后的探测器数据进行波长配准后再经过配准验证，得到精配准的光谱数据；(4)辐射定标：在进行红外光谱测量时，将精配准的光谱数据与区间内记录的不同温度点光谱进行比对，确定待测目标所属温度子区间的上下限；根据子区间计算的响应度函数，通过线性插值求得待测目标的响应度函数，将响应度函数代入定标公式中，完成辐射定标。2.根据权利要求1所述的圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括以下步骤：(1a)将数据包按照指令格式进行解析，使用正则表达式配准的方法对数据包指令的首尾校验位进行有效性校验；(1b)解析数据包中的帧号、包号，通过帧号与包号来保证数据的连续性，将有效数据包内的帧号、包号与历史保存的帧号、包号进行比较，通过不同比较结果来触发不同的处理机制；(1c)将有效数据包中的数据进行解析，并更新临时存储的数据量大小；(1d)通过临时存储的数据量大小与扫描速率对应的数据量进行比较，判断探测器数据是否达到数据完整性要求；(1e)若达到数据完整性要求，则进行数据拼接，并将完整探测器数据输出，否则，继续接收探测器数据包。3.根据权利要求1所述的圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括以下步骤：(2a)在圆形渐变滤光片转速达到稳定后，进行多次测量，将多次测量数据的均值作为参考谱线；(2b)通过协方差互相关法来计算信号之间的协方差来确定互相关函数，得到协方差互相关函数，通过协方差互相关函数确定漂移程度，将协方差互相关函数值进行归一化，得到相关程度矩阵，寻找相关程度矩阵中相关程度最高的偏移位置，即为探测器数据相对应的偏移量，协方差互相关函数的计算公式如下：式中，x
n
、y
n
分别为测量信号与基准信号，*表示复共轭，式中，n、m分别表示x、y两信号的相对位移，n为两信号的偏移总量；对协方差互相关函数进行归一化：
式中，为归一化协方差互相关函数，为未归一化的协方差互相关函数，分别为x、y两信号的协方差自相关函数。(2c)通过计算的偏移量，使用循环偏移方法对漂移数据进行最后的修正，得到漂移修正后的探测器数据。4.根据权利要求1所述的圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括以下步骤：(3a)使用历史保存的步进电机起始位置，对漂移修正后的探测器数据进行数据采样点与步进电机步进数的映射；(3b)使用步进电机步进数与圆形渐变滤光片透过波长的关系式，对数据进行波长匹配得到粗配准数据：wavelength＝k
×
motorindex+b式中，wavelength为波长值，motorindex为步进电机步进数，k、b均为定标系数；(3c)借助modtran辐射传输模型计算理论的co2透过率曲线，将粗配准数据中的co2吸收峰与理论co2透过率中的吸收峰位置进行对比，从而判断偏移程度；(3d)根据偏移程度，计算得到粗配准的光谱数据；若对比结果存在偏移，则通过偏移量计算出步进电机的实际起始值，将实际值进行迭代更新，通过新值重新进行波长配准，将重新配准的数据中间隔区的无效值进行剔除，从而得到精配准的光谱数据。5.根据权利要求1所述的圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括以下步骤：(4a)将被测目标的温度区间划分为n个子区间，在温度区间范围内，对n+1个不同的黑体温度所对应的精配准的光谱数据s
ci
(λ)进行测量和记录；(4b)在测量时，将测量的目标光谱s
m
(λ)与温度区间内的不同的黑体温度所对应的精配准的光谱数据s
ci
(λ)进行对比，得到待测目标温度子区间的上界与下界(4c)对待测温度子区间上下界的光谱信号在其测量波长区间内进行积分，使用线性比值求解响应度函数的线性插值系数α，线性插值系数α的计算公式如下：式中，i
m
是测量光谱信号值在其探测器波长响应区间内的积分；是测量子区间上、下界温度光谱信号值在其探测器波长响应区间内的积分；(4d)通过对待测目标找到的对应温度子区间k
hot
(λ)、k
cold
(λ)进行线性插值计算，求解得到待测目标的响应度函数k
m
(λ)，线性插值公式如下：k
m
(λ)＝(1-α)k
cold
(λ)+αk
hot
(λ)式中，子区间的响应度函数k
hot
(λ)、k
cold
(λ)是通过测量同待测目标相同温度下标准黑体的光谱测量数据计算得到，响应度函数计算公式如下：
式中，ε
bb
为目标黑体的发射率；l(λ,t
bb
)为波长为λ、温度为目标黑体温度t
bb
的辐射亮度；l(λ,t
amb
)为波长为λ、温度为仪器内部环境温度t
amb
的辐射亮度；l(λ,t
ibb
)为波长为λ、温度为内部黑体温度t
ibb
的辐射亮度；k(λ)为响应度函数，s
bb
(λ)为测量目标黑体的原始信号；黑体的辐射亮度采用普朗克公式进行计算：式中，第一辐射常量c1＝2πhc2，第二辐射常量c2＝hc/k，λ为波长，t为温度；(4e)将测量光谱与计算得到的响应度函数k
m
(λ)代入定标公式中，完成辐射定标，定标公式如下：式中，s(λ)为测量的原始信号，w(λ)为以波长λ相关的观测目标辐亮度；τ(λ,l)表示目标与辐射计之间距离为l时的大气透过率；l(λ,t
air
)为环境温度为t
air
时的辐射亮度，l(λ,t0)为内部参考黑体温度t0时的辐射亮度。6.根据权利要求2所述的圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，其特征在于：在步骤(1b)中，所述不同的处理机制包括：(1b1)当数据包中的帧号相同、包号连续时，判定发来的为连续数据包，该数据包数据会被临时保存，并将历史保存的包号加1；(1b2)当数据包中的帧号不同、包号为0时，判定发来的数据为全新的一帧数据，临时保存的数据会被清空，并更新帧号与包号；(1b3)当数据包中的帧号与包号判定为除步骤(1b1)、步骤(1b2)之外的其他情况时，判定该数据包为非连续的无效数据包，该数据包会被舍弃，被临时保存的数据也会被清空，并更新历史保存的帧号与包号，等待新一帧的数据包。

技术总结
本发明涉及一种圆形渐变滤光片光谱辐射计数据处理与定标方法，包括：接收仪器端分包发送的探测器数据，进行拼接，得到完整的探测器数据；对采集到的原始数据进行修正，得到漂移修正后的探测器数据；进行波长配准后再经过配准验证，得到精配准的光谱数据；将精配准的光谱数据与区间内记录的不同温度点光谱进行比对，通过线性插值求得待测目标的响应度函数。本发明提出了基于协方差互相关与循环偏移修正的漂移修正方法，并在CVF光谱定标的基础上采用气体吸收法对漂移修正后的波长进行重配准，解决了CVF旋转过程中的漂移导致光谱畸变的问题；本发明能够解决测量温度范围大，工作波段宽所带来的非线性响应问题，保证了该仪器测量结果的准确性。器测量结果的准确性。器测量结果的准确性。


技术研发人员：施海亮 向昆竹 孙熊伟 叶函函 程晨 朱锋 王先华 韩云飞
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/4