基于多目标优化的光场多光谱温度反演方法

多光谱测温是一种应用广泛的非接触式测温方法。针对多光谱高温计分光系统结构复杂的问题,本文提出了一种基于光场相机的光场多光谱高温计,用简洁的光学系统即可实现二维高温测量。光场相机能够同时记录入射光线的方向和强度信息,通过在相机主镜头前放置滤波片阵列,将光线的方向信息转换为光谱信息,使得图像传感器可同时获取光线的光谱和强度信息。在光谱发射率未知的情况下获得被测对象温度,是多光谱数据处理中亟待解决的难题。常用的发射率假设模型法难以适用于各种材料的温度测量。本文提出了一种基于多目标优化的多光谱温度反演方法,无需发射率先验知识即可精确求解被测对象真实温度和光谱发射率。该方法根据辐射方程建立多目标函数,设置发射率的约束条件,并采用惩罚函数法求解约束优化问题。黑体炉标定实验结果表明:该方法的测量误差小于1%,验证了所提出的光场多光谱测温系统设计及温度反演方法的可行性和可靠性。

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本文档关键词:光谱,优化,温度,反演,多目标