發(fā)布時間：2017-07-15 17:18

  本文關鍵詞：基于多光譜輻射測量的物體光譜發(fā)射率算法研究

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【摘要】：光譜發(fā)射率是研究物體紅外輻射特性的一個重要參數,能夠比較全面的反映物體的紅外輻射規(guī)律,因此在工業(yè)生產、軍事國防、航空航天等領域都具有重要的作用。本文主要利用先進的傅里葉變換紅外光譜輻射計測量系統(tǒng),對目標輻射源的光譜輻射亮度進行測量;結合紅外傳輸理論,通過背景、參考黑體、目標源測量數據的比較和分析,研究目標源光譜輻射亮度的建模方法,得到測量波段內完整的亮度譜特性;進而計算光譜發(fā)射率。本文研究的主要內容包括:發(fā)射率測量方案設計。結合紅外理論,采用能量法通過比較目標與同溫度同背景參考黑體的輻射亮度計算目標光譜發(fā)射率。同時考慮光譜輻射計對環(huán)境輻射的響應及設備內部輻射的影響,采用雙溫校準法對輻射計的響應函數和環(huán)境等雜散輻射進行標定,完成對目標亮度實驗數據的預處理�；谧钚《说募t外光譜輻射亮度估計及光譜發(fā)射率計算。結合紅外傳輸大氣窗口等知識,剔除無效的光譜輻射亮度數據,選取大氣窗口下影響較小的光譜輻射亮度數據作樣本;假定光譜輻射亮度與波長存在高階多項式關系,利用最小二乘算法對3μm~14μm波段的光譜輻射亮度數據進行建模,根據能量比較法,進而計算光譜發(fā)射率�；赗BF網絡的紅外光譜輻射亮度估計及光譜發(fā)射率計算。選用波長作為RBF神經網絡的輸入,對應輻射亮度作為輸出,對光譜輻射亮度進行建模。同上計算3μm~14μm波段目標的光譜發(fā)射率。實驗結果表明,兩種建模方法都能夠反映光譜輻射亮度與波長的關系,與理論發(fā)射率比較,RBF建模方法的計算精度要優(yōu)于最小二乘法,提高了光譜發(fā)射率的測量精度。
【關鍵詞】：輻射亮度 光譜發(fā)射率 最小二乘 RBF網絡
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O434.3;TP183
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 主要符號表11-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 發(fā)射率的基本概念及定義12-16
• 1.2 紅外輻射特性中物體發(fā)射率的研究意義16-17
• 1.3 物體發(fā)射率的研究歷史、現狀和趨勢17-20
• 1.3.1 物體發(fā)射率國內外研究歷史和現狀17-19
• 1.3.2 物體發(fā)射率今后的研究發(fā)展趨勢19-20
• 1.4 本文內容及章節(jié)安排20-22
• 第2章 紅外輻射特性理論22-29
• 2.1 紅外輻射測量影響因素22-24
• 2.2 紅外輻射特性的基本規(guī)律24-27
• 2.2.1 基爾霍夫定律24-25
• 2.2.2 普朗克公式定律25-26
• 2.2.3 維恩位移定律26-27
• 2.2.4 斯忒藩-玻爾茲曼定律27
• 2.3 本章小結27-29
• 第3章 發(fā)射率測量系統(tǒng)及實驗方案設計與實現29-37
• 3.1 光譜發(fā)射率測量系統(tǒng)29-33
• 3.1.1 光譜發(fā)射率測量原理29-31
• 3.1.2 光譜發(fā)射率測量設備31-33
• 3.2 光譜發(fā)射率測試實驗方案設計33-34
• 3.3 實驗數據處理與分析34-36
• 3.4 本章小結36-37
• 第4章 基于最小二乘的光譜發(fā)射率建模37-46
• 4.1 最小二乘算法原理37-39
• 4.2 基于最小二乘算法的光譜發(fā)射率建模39-40
• 4.3 仿真實例40-45
• 4.4 本章小結45-46
• 第5章 基于RBF神經網絡的光譜發(fā)射率建模46-62
• 5.1 RBF神經網絡46-52
• 5.1.1 RBF神經網絡結構的確定46-49
• 5.1.2 RBF神經網絡算法49-52
• 5.2 基于RBF神經網絡的光譜發(fā)射率建模52-55
• 5.2.1 RBF神經網絡的泛化能力52-53
• 5.2.2 光譜發(fā)射率的RBF網絡模型及其訓練53-55
• 5.3 仿真實例及比較55-61
• 5.3.1 仿真實例55-59
• 5.3.2 最小二乘算法和RBF神經網絡結果比較59-61
• 5.4 本章小結61-62
• 結論62-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文68

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本文編號：544916