[发明专利]一种基于MDTD的显微热成像系统性能评价方法及系统

权利要求书

1.一种基于MDTD的显微热成像系统性能评价方法，其特征在于，包括：

获取待测目标辐射的光路参数、背景辐射的光路参数以及显微热成像系统的参数；所述光路参数包括待温度、物空间微面元与显微物镜之间的物方孔径角、物空间微面元与显微物镜之间路径上的大气衰减、黑体光谱辐射度、显微热成像系统的透射比、目标比辐射率、显微物镜的物空间的折射率、像空间微面元与探测器单元之间的像方孔径角、像空间微面元与探测器单元之间的路径上的大气衰减、显微物镜的像空间的折射率、像距和辐射率；所述显微热成像系统的参数包括探测器单元的响应度、探测器单元的面积、测量带宽、工作波长、噪声功率谱、噪声电压、人眼滤波的系统带宽和人眼积分时间；

根据所述待测目标辐射的光路参数和所述背景辐射的光路参数确定所述待测目标和所述背景在所述探测器单元上的光谱辐射通量差；

根据所述光谱辐射通量差和所述显微热成像系统的参数确定所述显微热成像系统的噪声等效温差；

根据所述噪声等效温差和所述显微热成像系统的参数确定最小可探测温差；

根据所述最小可探测温差对所述显微热成像系统的温度分辨能力进行评价。

2.根据权利要求1所述的一种基于MDTD的显微热成像系统性能评价方法，其特征在于，所述根据所述待测目标的光路参数和所述背景的光路参数确定所述待测目标和所述背景在所述探测器单元上的光谱辐射通量差，具体包括：

根据所述待测目标辐射的光路参数确定所述待测目标在物空间微面元向所述显微物镜发射的辐射通量，得到第一辐射通量；

根据所述第一辐射通量确定所述待测目标经过所述显微物镜照射在所述探测器单元上的辐照度，得到第一辐照度；

根据所述第一辐照度和所述探测器单元的面积确定所述待测目标在所述探测器单元上的光谱辐射通量，得到第一光谱辐射通量；

根据所述背景辐射的光路参数确定所述背景的物空间微面元向所述显微物镜发射的辐射通量，得到第二辐射通量；

根据所述第二辐射通量确定所述背景经过所述显微物镜照射在所述探测器单元上的辐照度，得到第二辐照度；

根据所述第二辐照度和所述探测器单元的面积确定所述背景在所述探测器单元上的光谱辐射通量，得到第二光谱辐射通量；

根据所述第一光谱辐射通量和所述第二光谱辐射通量确定光谱辐射通量差。

3.根据权利要求1所述的一种基于MDTD的显微热成像系统性能评价方法，其特征在于，所述根据所述光谱辐射通量差和所述显微热成像系统的参数确定所述显微热成像系统的噪声等效温差，具体包括：

根据所述光谱辐射通量差和所述显微热成像系统的参数确定所述显微热成像系统的图像信噪比；

根据所述图像信噪比和所述显微热成像系统的参数确定所述显微热成像系统的噪声等效温差。

4.根据权利要求1所述的一种基于MDTD的显微热成像系统性能评价方法，其特征在于，所述根据所述噪声等效温差确定最小可探测温差，之后还包括：

利用公式确定确定所述显微热成像系统的显微模式与望远模式下的最小可探测温差的关系，MDTD为显微模式下的最小可探测温差，MDTD′为望远模式下的最小可探测温差，τ₀为显微模式下的透射比，τ₀′为望远模式下的透射比，D_NA为显微热成像的像方数值孔径，F为透镜F数；

根据所述显微热成像系统的显微模式与望远模式下的最小可探测温差的关系重新调整所述显微热成像系统的参数。