灰度漂移是地基中波红外测量系统标定和测量的主要误差来源之一。通过研究外场辐射标定时环境温度对中波红外测量系统输出灰度的影响，发现了灰度随环境温度漂移的规律，找到了灰度漂移的原因，推导了环境温度与灰度漂移的关系，提出了基于环境温度的灰度漂移补偿方法。实验结果表明，文中所提方法能有效补偿红外测量系统的灰度漂移量，降低中波红外测量系统受环境温度变化引起的灰度漂移。

针对目标实时精确分割是制约红外辐射特性测量系统实时处理的主要因素，提出基于脱靶量信息的目标实时精确分割方法。首先分析了测量目标的特点和常用图像分割算法，选用适合目标特点且分割效果好的一维最小误差法(OME)和二维最小误差法(TME)作为主要研究对象；然后在分析OME 和TME 算法实时性瓶颈的基础上，提出利用脱靶量信息进行灰阶降级和缩小处理区域，实现目标实时精确分割。仿真结果表明，该方法帧处理时间低于10 ms，满足红外辐射特性测量实时处理的要求。

积分时间调整是扩展红外辐射测量系统动态范围的主要手段，针对再入高速目标因辐射剧烈变化存在积分时间调整影响实时跟踪和图像饱和的问题，提出基于辐射标定的积分时间实时调整方法.该方法通过辐射标定得到不同积分时间的响应度和偏置，利用跟踪器提取的目标和背景信息计算光学入瞳处当前积分时间的目标和背景辐射；再反演计算其他积分时间的目标和背景信息，并以此计算跟踪判据，自动确定最佳积分时间.实验证明，该方法能准确预测满足跟踪要求的最优积分时间，有效减少测量过程中积分时间调整次数，目标连续跟踪正确率达100%.

积分时间是决定红外焦平面阵列(IRFPA) 成像质量的关键因素。针对红外测量系统难以实时自动确定积分时间的问题,提出基于 人眼视觉特性和事前辐射标定的积分时间自适应预测方法。假定目标和背景在连续两帧内不突变, 结合事前辐射标定结果、目标和背景信息反演计算各积分时间的目标和背景灰度,以人眼视觉特性和 跟踪判据为调节依据,自动预测合适的积分时间。实验结果表明, 该方法能自适应快速预测满足要求的积分时间,使获取的图像处于线性区中段,保证了成像质量, 有利于目标的初始捕获和平稳跟踪。

根据高精度靶场测角要求, 设计了一套以IRIG-B码终端为时间基准, 基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的CCD曝光中心测量系统。首先给出了CCD曝光中心的测量原理及硬件组成, 利用共源的两台IRIG-B码终端控制发光二极管和CCD探测器, 通过调整B码终端输出信号时延控制发光二极管, 得到了1 Hz脉冲前后沿和曝光脉冲前后沿对齐的2个关键时刻。针对人工图像判读精度低的问题, 提出了利用图像重心的提取算法和改进的Krisch边缘算法, 自动计算得到CCD曝光中心, 其精度优于17 μs。在外场对多套光电经纬仪CCD曝光中心进行了测量, 并将测量结果应用到外场校飞数据处理中, 结果表明, 在飞机过航捷时光电经纬仪的测角误差平均减少了55%。该系统稳定、可靠, 在靶场测量中有着广泛的应用前景。

针对机动红外测量系统单点非均匀性校正效果不佳、两点非均匀性校正制约条件多的难点, 提出了基于辐射衰减的 IRFPA(红外焦平面阵列)非均匀性校正新方法。该方法利用辐射衰减片使 IRFPA获得不同辐射响应, 实现非均匀性两点校正和分段两点校正。分段两点校正通过建立衰减倍率和 IRFPA灰度的响应曲线, 反演计算任意辐射所处的响应段落, 实现了无需定标黑体即可进行分段两点校正。实验结果表明, 基于辐射衰减的非均匀性校正效果优于常规方法, 在低背景辐射测量条件下校正均匀性提高 50%, 具有操作简便和环境适应性强的特点。

红外辐射特性是导弹突防性能评估的重要指标,而红外辐射测量则是导弹预警和识别的主要手段,红外辐射特性测量的研究具有较大的**应用价值.本文通过对目标的红外辐射特性及大气衰减的理论分析,探讨了提高陆基长波红外辐射探测能力的技术途径.