为了解决传统多光谱辐射测温仪便携性差和无法测量瞬变温度的问题, 采用分光光纤和带通滤光片的分光方法, 设计了高速光电响应电路, 研制了一台便携式高速多光谱辐射测温仪。结果表明, 使用光纤和带通滤光片代替传统的棱镜分光, 并与其它硬件封装在一起, 可降低系统的复杂度, 提高仪器的便携性, 组装后仪器总体质量不大于4 kg, 体积不大于30 cm×25 cm×25 cm; 设计高带宽的光电转换电路并使用高速模数转换芯片、现场可编程门阵列芯片及CYUSB3014芯片进行数字信号的采集和传输, 与计算机的通信速率高达100 MHz, 使得测温仪能够测量微秒级变化的温度; 在参考温度稳定的情况下, 测温相对误差低于±2.5%, 测温精度较高。这些结果对于提高测温仪的便携性和实现瞬变温度场高精度测温是有帮助的。

为了解决回扫补偿型红外成像系统图像退化程度在线评价问题, 采用了基于红外图像梯度相似度的质量评价方法。在结构相似度算法思想的基础上, 针对回扫补偿型红外成像系统的特点, 提取出能有效度量图像失真变化程度的梯度特征, 计算出各子图像块的梯度相似度均值, 由此获得整幅图像的梯度相似度。结果表明, 对于退化程度相同的图像, 测得结构相似度算法的评价数值从0.772下降到0.705, 梯度相似度算法的评价数值由0.700下降到0.543。梯度相似度算法对不同退化程度的红外周扫图像的质量变化比常用的结构相似度算法更为灵敏, 且不需要平行光管等外部测试设备, 这为回扫补偿型红外成像系统在线图像质量评价及优化提供了一种新的方法。