CN102879105A - 矿区煤火的监测方法和装置及数据处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿区煤火的监测方法和装置及数据处理设备，该矿区煤火的监测方法包括：获取目标区域的热红外影像；获取与热红外影像中的DN值信息对应的温度信息；获取与温度信息对应的发射率信息；根据温度信息确定目标区域中的第一范围；以及根据发射率信息在第一范围中确定煤火范围。通过本发明，由于不同物体的发射率不同，因此在通过温度信息确定了煤火和一些与煤火温度相近的物体，例如建筑物之后，再通过发射率对煤火和建筑物进行区分，得到煤火的准确范围，达到了准确监测矿区煤火的效果。

Description

矿区煤火的监测方法和装置及数据处理设备

技术领域

本发明涉及勘测领域，具体而言，涉及一种矿区煤火的监测方法和装置及数据处理设备。

背景技术

矿区煤火是由煤层燃烧形成的，现有的矿区煤火的监测方法是通过遥感、钻探、物探、实地调查相结合的方法来圈定煤火分布区，判断煤火燃烧中心，高光谱热红外数据波段数偏少，空间分辨率偏低，日间遥感数据受大气反射干扰影响大。特别是建筑物与煤田火区温度都较高，在热红外遥感影像中难以区分。

针对现有技术中矿区煤火的监测方法精确度较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种矿区煤火的监测方法和装置及数据处理设备，以至少解决现有技术中矿区煤火的监测方法精确度较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种矿区煤火的监测方法。

根据本发明的矿区煤火的监测方法包括：获取目标区域的热红外影像；获取与热红外影像中的DN值信息对应的温度信息；获取与温度信息对应的发射率信息；根据温度信息确定目标区域中的第一范围；以及根据发射率信息在第一范围中确定煤火范围。

进一步地，获取与热红外影像中的DN值信息对应的温度信息包括：获取与DN值信息对应的辐射亮度信息；以及获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

进一步地，获取DN值信息对应的辐射亮度信息包括：对热红外影像进行辐射校正以获取DN值信息和辐射亮度信息的对应关系；以及根据对应关系获取与DN值信息对应的辐射亮度信息。

进一步地，获取与辐射亮度信息对应的温度信息包括：通过发射率归一化算法获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

进一步地，通过发射率归一化算法获取与辐射亮度信息对应的温度信息包括：根据以下公式获取与辐射亮度信息对应的温度信息：

T′＝max(T_λ)，其中，T为绝对温度，T′为反演之后的温度值，R为测定的实际辐射亮度值，c₁＝3.74×10^-16Wm²，c₂＝1.44×10⁴μm K，ε_max为给定的发射率最大值，λ为波长。

进一步地，获取与温度信息对应的发射率信息包括：根据以下公式获取与温度信息对应的发射率信息：

其中，B为黑体辐射亮度值，λ为波长，h为普朗克常数，h＝6.63×10^-34Ws²，c为光速，c＝2.99×10⁸ms^-1，k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23WsK^-1，R为测定的实际辐射亮度值，ε为发射率。

进一步地，根据温度信息确定目标区域中的第一范围包括：获取煤火温度对应的温度区间；以及获取热红外影像中温度区间对应的第一范围，根据发射率信息在第一范围中确定煤火范围包括：获取煤火的发射率信息；通过煤火的发射率信息确定第一范围中的煤火范围，其中，第一范围中与煤火的发射率相同的位置在煤火范围之内。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种矿区煤火的监测装置，该装置用于执行本发明提供的任意一种矿区煤火的监测方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种矿区煤火的监测装置。该矿区煤火的监测装置包括：第一获取单元，用于获取目标区域的热红外影像；第二获取单元，用于获取与热红外影像中的DN值信息对应的温度信息；第三获取单元，用于获取与温度信息对应的发射率信息；第一确定单元，用于根据温度信息确定目标区域中的第一范围；以及第二确定单元，用于根据发射率信息在第一范围中确定煤火范围。

进一步地，第二获取单元包括：第一获取子单元，用于获取与DN值信息对应的辐射亮度信息；以及第二获取子单元，用于获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

进一步地，第一获取子单元包括：第一获取模块，用于对热红外影像进行辐射校正以获取DN值信息和辐射亮度信息的对应关系；以及第二获取模块，用于根据对应关系获取与DN值信息对应的辐射亮度信息。

进一步地，第二获取子单元还用于通过发射率归一化算法获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

进一步地，第二获取子单元还用于根据以下公式获取与辐射亮度信息对应的温度信息：

T′＝max(T_λ)，其中，T为绝对温度，T′为反演之后的温度值，R为测定的实际辐射亮度值，c₁＝3.74×10^-16Wm²，c₂＝1.44×10⁴μm K，ε_max为给定的发射率最大值，λ为波长。

进一步地，第三获取单元还用于根据以下公式获取与温度信息对应的发射率信息：

其中，B为黑体辐射亮度值，λ为波长，h为普朗克常数，h＝6.63×10^-34Ws²，c为光速，c＝2.99×10⁸ms^-1，k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23WsK^-1，R为测定的实际辐射亮度值，ε为发射率。

进一步地，第一确定单元包括：第三获取子单元，用于获取煤火温度对应的温度区间；以及第四获取子单元，用于获取热红外影像中温度区间对应的第一范围，第二确定单元包括：第五获取子单元，用于获取煤火的发射率信息；确定子单元，用于通过煤火的发射率信息确定第一范围中的煤火范围，其中，第一范围中与煤火的发射率相同的位置在煤火范围之内。

根据本发明的再一方面，提供了一种数据处理设备，该数据处理设备包括本发明提供的任一种矿区煤火的监测装置。

通过本发明，由于不同物体的发射率不同，因此在通过温度信息确定了煤火和一些与煤火温度相近的物体，例如建筑物之后，再通过发射率对煤火和建筑物进行区分，得到煤火的准确范围，因此解决了现有技术中煤火的监测方法精确度较低的问题，进而达到了准确监测矿区煤火的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的矿区煤火的监测装置的结构框图；

图2是根据本发明第一优选实施例的矿区煤火的监测装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的矿区煤火的监测方法的流程图；以及

图4是根据本发明优选实施例的矿区煤火的监测方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种矿区煤火的监测装置，以下对本发明实施例所提供的矿区煤火的监测装置进行介绍。

图1是根据本发明实施例的矿区煤火的监测装置的结构框图。

如图1所示，该矿区煤火的监测装置包括第一获取单元11、第二获取单元12、第三获取单元13、第一确定单元14和第二确定单元15。

第一获取单元11用于获取目标区域的热红外影像。

第一获取单元11获取到的热红外影像可以来自TASI-600航空热红外成像光谱仪，该热红外影像的帧频为200Hz，有32个波段，光谱分辨率为125nm，空间分辨率为1.5m，扫描条带幅宽为900m。

第二获取单元12用于获取与热红外影像中的DN值信息对应的温度信息。

第二获取单元12的功能可以通过数据处理系统来实现，数据处理系统通过温度反演可以获取到DN值信息对应的温度信息。

第三获取单元13用于获取与温度信息对应的发射率信息。

第二获取单元12的功能可以通过数据处理系统来实现，数据处理系统通过对温度信息进行进一步计算，即可获取与温度信息对应的发射率信息。

第一确定单元14用于根据温度信息确定目标区域中的第一范围。

第一确定单元14基于第二获取单元12获取的温度信息，即可确定出第一范围。

第二确定单元15用于根据发射率信息在第一范围中确定煤火范围。

第二确定单元15可以根据第三获取单元13获取的发射率信息，在第一确定单元14确定的第一范围中进一步确定出煤火范围。

在本实施例中，由于不同物体的发射率不同，因此在通过温度信息确定了煤火和一些与煤火温度相近的物体，例如建筑物之后，再通过发射率对煤火和建筑物进行区分，得到煤火的准确范围，因此解决了现有技术中煤火的监测方法精确度较低的问题，进而达到了准确监测矿区煤火的效果。

图2是根据本发明第一优选实施例的矿区煤火的监测装置的结构框图。该实施例可以作为图1所示实施例的优选实施方式。

如图2所示，该矿区煤火的监测装置包括第一获取单元11、第二获取单元12、第三获取单元13、第一确定单元14和第二确定单元15，其中，第二获取单元12包括第一获取子单元121和第二获取子单元122。

第一获取子单元121用于获取与DN值信息对应的辐射亮度信息。

第二获取子单元122用于获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

在该实施例中，通过第一获取子单元121进行辐射校正，然后通过第二获取子单元122进行温度反演，从而获取经过温度反演得出的温度信息。

作为一种简便地实现方式，优选地，第一获取子单元包括第一获取模块和第二获取模块，第一获取模块用于对热红外影像进行辐射校正以获取DN值信息和辐射亮度信息的对应关系，第二获取模块用于根据对应关系获取与DN值信息对应的辐射亮度信息。

具体到本实施例中，第二获取子单元还可以用于通过发射率归一化算法获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

例如，第二获取子单元还用于根据以下公式获取与辐射亮度信息对应的温度信息：T′＝max(T_λ)，其中，T为绝对温度，T′为反演之后的温度值，R为测定的实际辐射亮度值，c₁＝3.74×10^-16Wm²，c₂＝1.44×10⁴μm K，ε_max为给定的发射率最大值，λ为波长。

在第二获取子单元获取到T′之后，第三获取单元还用于根据以下公式获取与温度信息对应的发射率信息：

其中，B为黑体辐射亮度值，λ为波长，h为普朗克常数，h＝6.63×10^-34Ws²，c为光速，c＝2.99×10⁸ms^-1，k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23WsK^-1，R为测定的实际辐射亮度值，ε为发射率。

在本实施例中，首先通过温度信息确定出大致的煤火范围（本实施例中成为第一范围），然后通过发射率信息确定准确的煤火范围。优选地，第一确定单元包括第三获取子单元和第四获取子单元，第三获取子单元用于获取煤火温度对应的温度区间，第四获取子单元用于获取热红外影像中温度区间对应的第一范围，此时，第二确定单元还包括第五获取子单元和确定子单元，第五获取子单元用于获取煤火的发射率信息，确定子单元用于通过煤火的发射率信息确定第一范围中的煤火范围，其中，第一范围中与煤火的发射率相同的位置在煤火范围之内。

本发明实施例提供了一种矿区煤火的监测方法。

图3是根据本发明实施例的矿区煤火的监测方法的流程图。

如图3所示，该矿区煤火的监测方法包括如下的步骤S302至步骤S310。

步骤S302，获取目标区域的热红外影像。

本实施例可以通过TASI-600航空热红外成像光谱仪获取热红外影像，该仪器采集帧频为200Hz，有32个波段，光谱分辨率为125nm，空间分辨率为1.5m，扫描条带幅宽为900m。通过该仪器可以获取高光谱分辨率和高空间分辨率的航空热红外影像。

在本实施例中，将TASI-600装载于小型飞机上，在夜间对煤火区进行扫描。由于飞机载重小，可以实现较低航高飞行，在实验区的飞行中，航高为1000m。夜间飞行消除了日间太阳光的干扰，提高了热红外影像信噪比。

步骤S304，获取与热红外影像中的DN值信息对应的温度信息。

具体地，在本步骤中，可以先获取与DN值信息对应的辐射亮度信息，然后再获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

本实施例对热红外影像进行辐射校正以获取DN值信息和辐射亮度信息的对应关系，然后根据对应关系获取与DN值信息对应的辐射亮度信息，具体地，对TASI-600影像数据进行辐射校正可以通过室内测量黑体来实现，黑体能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射，由于已知黑体的温度和发射率，通过普朗克黑体公式算出给定波长下的辐射亮度值，普朗克黑体公式描述了黑体辐射通量密度与温度、波长分布的关系，具体计算公式如下：

$M_b(\mathrm{\λ},T)=\frac{2\mathrm{\πh}{c}^2}{{\mathrm{\λ}}^5(e^{\mathrm{hc}/\mathrm{\λkT}}-1)}$

h：6.63×10^-34Ws²，普朗克常数；k：1.38×10^-23WsK^-1，玻尔兹曼常数

λ：波长（单位为μm）；c：2.99×10⁸ms^-1，光速

T：绝对温度（单位为K）；M_b：辐射通量密度，即辐射亮度值

将求得的辐射量度值与TASI-600测得的DN值比较，即得到辐射亮度信息与DN值信息的关系。即，对热红外影像进行辐射校正以获取影像DN值信息和辐射亮度信息的对应关系，并根据对应关系将热红外影像中的DN值信息转换成辐射亮度信息。

在本步骤中，可以通过发射率归一化算法获取与辐射亮度信息对应的温度信息。

发射率归一化算法的过程是首先假定所有波段上的像元发射率为给定的一个最大固定值，利用普朗克定律计算出所有波段上的像元温度，然后将波段间的温度最大值作为像元点的温度值，即为反演之后的温度信息。计算公式如下：

$T_{\mathrm{\λ}}=\frac{c_2}{\mathrm{\λ}}{\left(\mathrm{In}(\frac{c_1{\mathrm{\ϵ}}_{\max }}{\mathrm{\π}{R}_{\mathrm{\λ}}{\mathrm{\λ}}^5}+1)\right)}^{-1};$

T′＝max(T_λ)，

其中，T为绝对温度（单位为K），T′为反演之后的温度值，R为测定的实际辐射亮度值，c₁＝3.74×10^-16Wm²，c₂＝1.44×10⁴μm K，ε_max为给定的发射率最大值，λ为波长（单位为μm）。

步骤S306，获取与温度信息对应的发射率信息。

利用反演之后的温度信息重新计算不同波段像元的发射率，即为反演之后的发射率信息。计算公式如下：

$B_{\mathrm{\λ}}=\frac{c_1}{\mathrm{\π}{\mathrm{\λ}}^5}\left(\frac{1}{\exp (c_2/\left(\mathrm{\λ}{T}^{\′}\right))-1}\right),$

$\mathrm{\ϵ}=\frac{R_{\mathrm{\λ}}}{B_{\mathrm{\λ}}},$

其中，B为黑体辐射亮度值（Wm^-2sr^-1μm^-1），λ为波长（单位为μm），h为普朗克常数，h＝6.63×10^-34Ws²，c为光速，c＝2.99×10⁸ms^-1，k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23WsK^-1，R为测定的实际辐射亮度值，ε为发射率。

步骤S308，根据温度信息确定目标区域中的第一范围。

在本步骤中，首先获取煤火温度对应的温度区间，然后获取热红外影像中温度区间对应的第一范围。

在获取热红外影像中温度区间对应的区域时，可以使用密度分割技术，密度分割是一种用于影像密度分层显示的彩色增强技术。原理是将具有连续色调的单色影像按一定密度范围分割成若干等级，经分层设色显示出一种新彩色影像。我们对反演后的热红外影像进行采用密度分割进行假彩色增强处理，从而有利于影像的增强和分类。在本实施例中，把温度值分成若干区间，每个区间赋予一种颜色，将肉眼不容易区分的微小差异显示为多种色彩，更有利于对影像中温度信息表达的更为直观。

步骤S310，根据发射率信息在第一范围中确定煤火范围。

在获取煤火的发射率信息之后，可以通过煤火的发射率信息确定第一范围中的煤火范围，其中，第一范围中与煤火的发射率相同的位置在煤火范围之内。

一般而言，在热红外影像中，煤火和建筑物的温度信息比较相似，因此在通过密度分割技术得到的热红外影像中，仍然很难区分煤火和建筑物，本实施例利用发射率信息进行监督分类，将煤火与建筑物区分开来，从而圈定煤火分布范围，判定煤火燃烧程度。监督分类的进行基于煤火与建筑物在32个波段上的发射率差异，具体步骤为：1）对发射率图像进行掩膜处理，得到只有煤火和建筑物信息的图像；2）对该图像进行分类样本的选择，分别选取煤火和建筑物典型区域作为分类的样本文件；3）采样过程中，分别统计各类别的特征值，作为建立分类规则的变量；4）基于样本建立判别函数，对整幅图像进行归类处理，得到的结果图像即可地将煤火和建筑物信息分开。

图4是根据本发明优选实施例的矿区煤火的监测方法的流程图。

如图4所示，该矿区煤火的监测方法包括如下的步骤S401至步骤S414。

步骤S401，获取航空高光谱热红外影像。

步骤S402，对该热红外影像进行辐射校正，将影像的DN值信息转换为辐射亮度信息。

步骤S403，地面控制测量，通过GPS数据对影像进行几何校正，并对多幅热红外影像进行镶嵌处理。

步骤S404，通过DEM（数字高程模型）对影像进行正射校正，获取高光谱热红外正射影像。

步骤S405，通过发射率归一化算法对影像进行温度反演处理。

步骤S406，通过温度反演处理，获取温度信息并生成温度图像。

步骤S407，地面同步测温获取选定测温点温度，作为建立热红外影像温度异常阈值设定的依据。

步骤S408，对经过温度反演的热红外影像进行密度分割，获取密度分割图像。

步骤S409，选择TASI-600数据32个波段中的前25个波段，根据发射率归一化算法，通过温度信息得到25个热红外波段的地物发射率信息并生成发射率图像，作为判别煤火与建筑物的依据。

步骤S410，对发射率图像进行掩膜处理，具体步骤为1）将步骤S407密度分割图像转换为矢量文件；2）将矢量文件转换为掩膜范围；3）在发射率图像上应用上步生成的掩膜范围，得到只有煤火和建筑物信息的图像。

步骤S411，对掩膜处理之后的发射率图像进行监督分类处理，获取煤火与建筑物分类结果图像。

步骤S412，对密度分割图像和监督分类结果图像进行配准处理。

步骤S413，将密度分割图像中的建筑物信息剔除，获取煤火异常分布图。

步骤S414，将煤火信息作为矢量文件输出，在ARCGIS等相关GIS软件中与其配准的航空可见光影像叠加，获取煤火异常信息解译图。

从以上的描述中，可以看出，通过本发明实施例，可以准确的监测矿区中的煤火范围。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种矿区煤火的监测方法，其特征在于，包括：

获取目标区域的热红外影像；

获取与所述热红外影像中的DN值信息对应的温度信息；

获取与所述温度信息对应的发射率信息；

根据所述温度信息确定所述目标区域中的第一范围；以及

根据所述发射率信息在所述第一范围中确定煤火范围。

2.根据权利要求1所述的矿区煤火的监测方法，其特征在于，获取与所述热红外影像中的DN值信息对应的温度信息包括：

获取与DN值信息对应的辐射亮度信息；以及

获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息。

3.根据权利要求2所述的矿区煤火的监测方法，其特征在于，获取DN值信息对应的辐射亮度信息包括：

对所述热红外影像进行辐射校正以获取DN值信息和辐射亮度信息的对应关系；以及

根据所述对应关系获取与所述DN值信息对应的辐射亮度信息。

4.根据权利要求2所述的矿区煤火的监测方法，其特征在于，获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息包括：

通过发射率归一化算法获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息。

5.根据权利要求4所述的矿区煤火的监测方法，其特征在于，通过发射率归一化算法获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息包括：

根据以下公式获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息：

$T_{\mathrm{\λ}}=\frac{c_2}{\mathrm{\λ}}{\left(\mathrm{In}(\frac{c_1{\mathrm{\ϵ}}_{\max }}{\mathrm{\π}{R}_{\mathrm{\λ}}{\mathrm{\λ}}^5}+1)\right)}^{-1},$

T′＝max(T_λ)，

其中，T为绝对温度，T′为反演之后的温度值，R为测定的实际辐射亮度值，c₁＝3.74×10^-16Wm²，c₂＝1.44×10⁴μm K，ε_max为给定的发射率最大值，λ为波长。

6.根据权利要求5所述的矿区煤火的监测方法，其特征在于，获取与所述温度信息对应的发射率信息包括：

根据以下公式获取与所述温度信息对应的发射率信息：

$B_{\mathrm{\λ}}=\frac{c_1}{\mathrm{\π}{\mathrm{\λ}}^5}\left(\frac{1}{\exp (c_2/\left(\mathrm{\λ}{T}^{\′}\right))-1}\right),$

$\mathrm{\ϵ}=\frac{R_{\mathrm{\λ}}}{B_{\mathrm{\λ}}},$

其中，B为黑体辐射亮度值，λ为波长，h为普朗克常数，h＝6.63×10^-34Ws²，c为光速，c＝2.99×10⁸ms^-1，k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23WsK^-1，R为测定的实际辐射亮度值，ε为发射率。

7.根据权利要求1所述的矿区煤火的监测方法，其特征在于，

根据所述温度信息确定所述目标区域中的第一范围包括：

获取煤火温度对应的温度区间；以及

获取所述热红外影像中所述温度区间对应的第一范围，

根据所述发射率信息在所述第一范围中确定煤火范围包括：

获取煤火的发射率信息；

通过所述煤火的发射率信息确定所述第一范围中的所述煤火范围，其中，所述第一范围中与煤火的所述发射率相同的位置在所述煤火范围之内。

8.一种矿区煤火的监测装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取目标区域的热红外影像；

第二获取单元，用于获取与所述热红外影像中的DN值信息对应的温度信息；

第三获取单元，用于获取与所述温度信息对应的发射率信息；

第一确定单元，用于根据所述温度信息确定所述目标区域中的第一范围；以及

第二确定单元，用于根据所述发射率信息在所述第一范围中确定煤火范围。

9.根据权利要求8所述的矿区煤火的监测装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：

第一获取子单元，用于获取与DN值信息对应的辐射亮度信息；以及

第二获取子单元，用于获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息。

10.根据权利要求9所述的矿区煤火的监测装置，其特征在于，所述第一获取子单元包括：

第一获取模块，用于对所述热红外影像进行辐射校正以获取DN值信息和辐射亮度信息的对应关系；以及

第二获取模块，用于根据所述对应关系获取与所述DN值信息对应的辐射亮度信息。

11.根据权利要求9所述的矿区煤火的监测装置，其特征在于，

所述第二获取子单元还用于通过发射率归一化算法获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息。

12.根据权利要求11所述的矿区煤火的监测装置，其特征在于，

所述第二获取子单元还用于根据以下公式获取与所述辐射亮度信息对应的温度信息：

$T_{\mathrm{\λ}}=\frac{c_2}{\mathrm{\λ}}{\left(\mathrm{In}(\frac{c_1{\mathrm{\ϵ}}_{\max }}{\mathrm{\π}{R}_{\mathrm{\λ}}{\mathrm{\λ}}^5}+1)\right)}^{-1},$

T′＝max(T_λ)，

其中，T为绝对温度，T′为反演之后的温度值，R为测定的实际辐射亮度值，c₁＝3.74×10^-16Wm²，c₂＝1.44×10⁴μm K，ε_max为给定的发射率最大值，λ为波长。

13.根据权利要求12所述的矿区煤火的监测装置，其特征在于，

所述第三获取单元还用于根据以下公式获取与所述温度信息对应的发射率信息：

$B_{\mathrm{\λ}}=\frac{c_1}{\mathrm{\π}{\mathrm{\λ}}^5}\left(\frac{1}{\exp (c_2/\left(\mathrm{\λ}{T}^{\′}\right))-1}\right),$

$\mathrm{\ϵ}=\frac{R_{\mathrm{\λ}}}{B_{\mathrm{\λ}}},$

其中，B为黑体辐射亮度值，λ为波长，h为普朗克常数，h＝6.63×10^-34Ws²，c为光速，c＝2.99×10⁸ms^-1，k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23WsK^-1，R为测定的实际辐射亮度值，ε为发射率。

14.根据权利要求8所述的矿区煤火的监测装置，其特征在于，

所述第一确定单元包括：

第三获取子单元，用于获取煤火温度对应的温度区间；以及

第四获取子单元，用于获取所述热红外影像中所述温度区间对应的第一范围，

所述第二确定单元包括：

第五获取子单元，用于获取煤火的发射率信息；

确定子单元，用于通过所述煤火的发射率信息确定所述第一范围中的所述煤火范围，其中，所述第一范围中与煤火的所述发射率相同的位置在所述煤火范围之内。

15.一种数据处理设备，其特征在于，包括权利要求8至14任一项所述的矿区煤火的监测装置。

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