CN111721425B - 红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质 - Google Patents

红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN111721425B CN202010606044.4A CN202010606044A CN111721425B CN 111721425 B CN111721425 B CN 111721425B CN 202010606044 A CN202010606044 A CN 202010606044A CN 111721425 B CN111721425 B CN 111721425B
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Abstract

本发明公开了一种红外测温方法,包括采集红外探测器透过红外衰减片感应待测物的红外光线获得的第一红外感应信号,以及红外衰减片对应的干扰红外感应信号;判断第一红外感应信号和干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;若信号差值大于预设信号阈值,则根据信号差值、红外探测器测得的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定待测物的温度;若信号差值不大于预设信号阈值,去除红外衰减片直接测量待测物的温度。本申请避免了红外衰减片向外辐射的红外光线对测温结果产生的干扰,从而提高测温结果的准确性。本申请中还提供红外测温的装置、设备以及计算机可读存储介质,具有上述有益效果。

Description

红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及红外测温技术领域,特别是涉及一种红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停地发射红外辐射(热辐射)。红外辐射是一种电磁波,波长范围在0.7μm~1000μm,人眼看不见,且不同温度对外辐射的波长不一样。基于物体向外辐射的红外光线和温度具有相关性这一原理,也就可以依据红外探测器探测感应物体向外辐射的红外光线,进而确定物体的温度。
但是当需要测量的物体的温度达到600℃以上时,红外探测器感应红外光线易出现饱和现象,严重的会导致红外探测器灼伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质,解决红外测高温的待测物时,收红外衰减片的影响导致测温结果不准确的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种红外测温方法,包括:
采集待测物透过红外衰减片向红外探测器辐射红外光线产生的第一红外感应信号,以及所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号;
判断所述第一红外感应信号和所述干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;
若所述信号差值大于所述预设信号阈值,则根据所述信号差值、所述红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定所述待测物的温度;
若所述信号差值不大于所述预设信号阈值,则采集所述红外探测感应所述待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据所述第二红外感应信号和所述第一对应关系,确定所述待测物的温度。
可选地,标定所述红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系包括:
采集红外探测器感应标准黑体在第一预设温度范围内的n个不同温度时向外辐射红外光线对应的低温红外感应信号;
设定所述标准黑体的由低到高的n个不同温度值对应的所述低温红外感应信号的权重值由大到小变化;
基于机器学习算法,根据所述n个不同温度值和对应的所述低温红外感应信号以及对应的所述权重值大小,获得所述低温对应关系;
采集红外探测器透过所述红外衰减片感应所述标准黑体在第二预设温度范围内m个不同温度时向外辐射红外光线对应的高温红外感应信号,其中,所述第一预设温度范围的最高温度值小于等于所述第二预设温度范围的最低温度值,且所述红外衰减片的温度为标准室温温度;
根据所述标准黑体的m个不同温度和对应的所述高温红外感应信号,确定所述红外探测器探测的温度值和高温红外感应信号之间的高温对应关系;
结合所述低温对应关系和所述高温对应关系,获得所述第一对应关系。
可选地,当采集所述高温红外感应信号时,所述红外衰减片的温度保持为标准室温;
采集所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号,包括:
采集所述红外衰减片当前时刻的温度值;
根据预先标定的所述红外衰减片的温度值和相对感应信号之间的第二对应关系获得所述干扰红外感应信号;
其中,所述相对感应信号为所述红外衰减片在各个不同温度下向红外探测器辐射的红外光线生成的红外感应信号,分别和所述红外衰减片在所述标准室温下向所述红外探测器辐射的红外光线生成的红外感应信号的差值信号。
可选地,预先标定所述第二对应关系的过程包括:
采集所述红外衰减片处于包括所述标准室温在内的多个不同温度值时,分别向所述红外探测器辐射红外光线获得的多组样本红外感应信号;其中,所述红外衰减片背离所述红外探测器的一侧设置有保持恒温的标准黑体;
将所述红外衰减片在各个不同温度值时对应的多组样本红外感应信号和在标准室温时对应的样本红外感应信号进行差值运算,获得所述红外衰减片对应的多组样本相对感应信号;
根据多组所述样本相对感应信号和分别对应的所述红外衰减片的各个不同温度值,确定所述第二对应关系。
可选地,采集所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号,包括:
控制所述红外衰减片在对所述待测物测温过程中保持标准室温状态
根据预先确定的所述红外衰减片在所述标准室温状态对应的红外感应信号为所述干扰红外感应信号。
可选地,若所述信号差值大于所述预设信号阈值,包括:
若所述信号差值大于第一预设信号阈值且小于第二预设信号阈值,则执行根据所述信号差值、所述红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定所述待测物的温度的操作步骤;
若所述信号差值大于所述第二预设信号阈值,则将所述红外衰减片更换为衰减倍率更高的红外衰减片,并根据所述待测物透过更换后的红外衰减片向所述红外探测器辐照红外光线产生的第三红外感应信号获得所述待测物的温度值。
本申请还提供了一种红外测温装置,包括:
信号采集模块,用于采集红外探测器透过红外衰减片感应待测物的红外光线获得的第一红外感应信号,以及所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号;
判断模块,用于判断所述第一红外感应信号和所述干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;
第一运算模块,用于若所述信号差值大于所述预设信号阈值,则根据所述信号差值、所述红外探测器的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定所述待测物的温度;
第二运算模块,用于若所述信号差值不大于所述预设信号阈值,则采集所述红外探测感应所述待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据所述第二红外感应信号和所述第一对应关系,确定所述待测物的温度。
本申请还提供了一种红外测温设备,包括红外探测器、红外衰减片和处理器;
所述红外探测器用于透过所述红外衰减片感应所述红外探测器的红外光线生成的第一红外感应信号,以及用于在无所述红外衰减片时感应所述待测物辐射的红外光线生成的第二红外感应信号;
所述处理器和所述红外探测器相连接,用于根据所述第一红外感应信号和所述第二红外感应信号执行如上任一项所述的红外测温方法的步骤。
可选地,所述红外衰减片为内置有温度传感器和温度控制器的衰减片;所述红外衰减片和所述温度控制器均与所述处理器相连接。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述红外测温方法的步骤。
本发明所提供的红外测温方法,包括采集红外探测器透过红外衰减片感应待测物的红外光线获得的第一红外感应信号,以及红外衰减片向所述红外探测器辐射红外光线产生的干扰红外感应信号;判断第一红外感应信号和干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;若信号差值大于预设信号阈值,则根据信号差值、红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定待测物的温度;若信号差值不大于预设信号阈值,则采集红外探测感应待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据第二红外感应信号和第一对应关系,确定待测物的温度。
本申请中在对待测物体的温度进行检测时,先通过红外探测器测得红外衰减片和待测物共同向红外探测器辐射红外光线的第一红外感应信号,以及红外衰减片单独向红外探测器辐射的红外光线而产生的干扰红外感应信号,并以第一红外感应信号和干扰红外感应信号之间的信号差值,确定待测物体大致的温度范围,以判定该待测物体是否为高温物体;若该待测物体温度不高,则可去除红外衰减片,直接利用红外探测器感应获得待测物体的红外感应信号,确定待测物体的温度;若该待测物体温度较高,则根据第一红外感应信号中去除红外衰减片产生的干扰红外感应信号后的信号差值,确定出待测物体的温度值,有效避免了待测物体温度较高,对红外探测器产生灼伤的问题,扩展了红外测温的可测温范围,与此同时,还避免了红外衰减片向外辐射的红外光线对应的红外感应信号对测温结果产生的干扰,从而提高测温结果的准确性。
本申请中还提供红外测温的装置、设备以及计算机可读存储介质,具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中提供的一种红外测温方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的红外测温装置的结构框图;
图3为本申请实施例提供的红外测温设备的光路示意图。
具体实施方式
基于物体向外辐射的红外光线的强弱和物体的温度之间存在相关性这一原理,可以利用红外探测器感应探测物体向外辐射的红外光线,并相应地输出红外感应信号,该红外感应信号显然和红外探测器探测到的红外光线的强弱呈正相关。但是对于红外探测器而言,其能够感应探测的红外光线的强度是存在一定范围内的,如果辐射到红外探测器上的红外光线过于强烈,则会导致红外探测器灼伤。
为此,可以考虑在红外探测器感应温度较高的物体温度时,在红外探测器和物体之间设置红外衰减片,使得红外探测器感应接收到的红外光线产生一定倍率的衰减;在运算获得物体温度大小时,按照红外衰减片的衰减倍率进行运算即可。
但是这种测温方式忽略了红外衰减片也会向外辐射红外光线,进而对待测物体的测温结果产生干扰。此外红外衰减片还可能和温度较高的待测物体发生热传递,使得红外衰减片的温度升高,进一步地加大了红外衰减片向红外探测器辐射的红外光线的强度,增大了红外衰减片对红外探测器测得的红外感应信号的影响,也就增大了利用该红外感应信号测得物体温度的误差。
为此,本申请中提供了一种能够提升红外测温的准确率的技术方案。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,图1为本申请实施例中提供的一种红外测温方法的流程示意图。该红外测温方法可以包括:
S11:采集红外探测器透过红外衰减片感应待测物的红外光线生成的第一红外感应信号。
可以理解的是,该第一红外感应信号是红外探测器透过红外衰减片感应输出的感应信号。如前所述,红外衰减片也会向外辐射红外光线,因此,该第一红外感应信号应当是红外衰减片的红外光线,和待测物透过红外衰减片的红外光线共同辐照红外探测器而使得该红外探测器感应输出的感应信号。
S12:采集红外衰减片的红外光线辐射至红外探测器产生的干扰红外感应信号。
S13:对第一红外感应信号和干扰红外感应信号进行作差运算,获得信号差值。
如前所述,第一红外感应信号中是存在红外衰减片辐射的红外光线而存在干扰号的,为此本实施例中将第一红外感应信号和干扰红外感应信号进行作差运算,作差运算结果得到的信号差值也就相当于去除了第一红外感应信号中因红外衰减片的红外光线产生的干扰红外信号的部分,获得的是相对准确的待测物对应的红外感应信号。
S14:判断信号差值是否大于预设信号阈值,若是,则进入S15,若否,则进入S16。
该预设信号阈值可以是界定待测物是高温物体还是非高温物体的标准。将该信号差值和预设信号阈值进行对比,可以大致判断该待测物是否属于高温物体。对于高温物体而言,显然其对应的信号差值相对较大,反之,对于非高温物体对应的信号差值相对较小。对于高温物体需要透过红外衰减片对待测物进行温度检测,而对于非高温物体,则可以直接对待测物进行温度检测。
需要说明的是,为了提高测量进度和测温范围,可以在实际进行温度测量时,对设置的红外衰减片进行分级设置。
可选地,该预设信号阈值包括第一预设信号阈值和第二预设信号阈值,若该信号差值大于第一预设信号阈值且小于第二预设信号阈值,则执行步骤S15;
若该信号差值大于第二预设信号阈值,则将红外衰减片更换为衰减倍率更高的红外衰减片,并根据待测物透过新的红外衰减片向红外探测器辐照红外光线产生的第三红外感应信号获得待测物的温度值。
当然,在实际应用过程中,还可以依据红外衰减片的衰减倍率设置更多个不同的等级,并依据测得的信号差值的大小选择合适的衰减倍率的红外衰减片。
S15:根据信号差值和第一对应关系,确定待测物的温度。
该第一对应关系是指红外探测器接收待测物的红外光线辐照时输出的红外感应信号和待测物的温度值之间对应关系。
如前所述,对于高温物体而言,该信号差值是排除了干扰红外感应信号后,待测物对应的红外感应信号,由此可以直接根据该信号差值结合第一对应关系获得待测物的温度。
当然,若是在基于信号差值和预设信号阈值的对比判断后,更换了新的红外衰减片,显然需要重新测量待测物透过新的红外衰减片辐照红外探测器获得的第三红外感应信号,并去除该第三红外感应信号中因红外衰减片产生的干扰信号后的感应信号进行待测物的温度的计算,对此本实施中不再赘述。
S16:采集红外探测感应待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据第二红外感应信号和第一对应关系,确定待测物的温度。
因为非高温物体的待测物的温度较低,相对而言向外辐射的红外光线强度也更弱,若是再经红外衰减片衰减,显然,会导致红外探测器输出的红外感应信号非常小,甚至无法测得低温物体的红外感应信号,使得低温物体测温精度低。因此,在初步判断出待测物的温度不高时,可以撤去红外衰减片,直接测得待测物直接向红外探测器辐射红外光线生成的第二红外感应信号,并以该第二红外感应信号为依据,获得待测物的温度。
综上所述,本申请中在对待测物的温度进行测量时,待测物先透过红外衰减片向红外探测器辐照红外光线获得的第一红外感应信号,并将该第一红外感应信号中因红外衰减片产生的干扰红外感应信号去除,获得无干扰的信号差值,并以该信号差值为依据,大致判断该待测物体是否为高温物体;针对高温物体采用去除干扰后的信号差值作为运算获得物体温度的数据依据;而对于非高温物体则依据待测物的红外光线直接辐照红外探测器生成的红外感应信号为获得待测物温度的数据依据,既能够避免高温物体对红外探测器产生的损伤,又能够保证分别进行高温测温和非高温测温的准确性,扩展了红外探测器测量物体温度的应用范围,有利于红外探测器进行测温的广泛应用。
基于上述实施例,在获得红外传感信号后,需要依据红外探测器接收待测物的红外光线辐照时输出的红外感应信号和待测物的温度值之间满足的第一对应关系,结合获得的红外传感信号运算获得待测物的温度大小。但是该第一对应关系是需要预先标定好的。
在本申请的一种可选地实施例中,对该第一对应关系的标定过程进行详细介绍。该第一对应关系标定过程可以包括:
S21:采集红外探测器感应标准黑体在第一预设温度范围内的n个不同温度时向外辐射红外光线对应的低温红外感应信号。
S22:设定标准黑体的由低到高的n个不同温度值对应的低温红外感应信号的权重值由大到小变化。
S23:基于机器学习算法,根据n个不同温度值和对应的低温红外感应信号以及对应的权重值大小,获得低温对应关系。
在待测物的温度较低时,向外辐射的红外光线也较弱,一旦环境中存在干扰,就会导致测得的红外感应信号信噪比较高,最终使得测得的待测物的温度准确率低。
为此,本实施例中在标定红外探测器测得的红外感应信号和温度值之间的关系时,可以尽可能地提高红外感应信号和温度值之间对应关系在低温时的准确度,为此,在进行低温对应关系时,增大低温红外感应信号的权重值,那么获得的低温对应关系中温度越低时,该低温对应关系越准确。
S24:采集红外探测器透过红外衰减片感应标准黑体在第二预设温度范围内m个不同温度时向外辐射红外光线对应的高温红外感应信号。
其中,第一预设温度范围的最高温度值小于等于第二预设温度范围的最低温度值。
S25:根据标准黑体的m个不同温度和对应的高温红外感应信号,确定红外探测器探测的温度值和高温红外感应信号之间的高温对应关系。
在确定高温对应关系时,同样也可以采用机器算法根据m个不同温度值和对应的高温红外感应信号,进行机器学习算法获得。而各个高温红外感应信号的权重值大小可以根据实际需要合理设置,例如对应温度值越高的高温红外感应信号的权重值越大,或者对应温度值越低的高温红外感应信号的权重值越大,均不影响本实施例的技术方案的实现。
S26:结合低温对应关系和高温对应关系,获得第一对应关系。
考虑到在实际对待测物的温度进行测量时,物体在高温状态需要设置红外衰减片而在非高温状态时不需要设置红外衰减片,那么红外探测器探测到的红外光线输出的红外感应信号之间的关系在高温和非高温的交界温度点就存在跳变,为了尽可能的保证红外感应信号和温度值之间满足的第一对应关系之间的准确性,可以将第一对应关系进行分段标定。
进一步地,如前所述,在实际选择使用红外衰减片时,可以选择使用多种不同衰减倍率的红外衰减片,相应地,在对该第一对应关系进行标定时,也可以采用类似的方式进行多段分别标定的方式进行标定,提高标定结果准确性。
需要说明的是,对于步骤S21至S23与步骤S24至S25之间的执行顺序可以不分先后地执行,对此,本申请中不做具体限制。
另外,在对高温对应关系进行标定时,同样需要考虑红外衰减片向外辐射的红外光线对高温对应关系造成的影响。为了能够排除红外衰减片对高温对应关系的标定产生的干扰,在实际应用过程中,可以存在多种不同的方式。并且红外衰减片本身就属于透光物体,难以通过红外探测器直接检测到完全由红外衰减片辐射的红外光线而生成的红外感应信号,因此因红外衰减片产生的干扰红外感应信号无论是在第一对应关系的标定,还是对待测物测温过程中,均可以考虑间接测量。
在本申请提供的一种可选地实施例中,可以控制该红外衰减片的温度为恒温状态;且该红外衰减片的温度值范围在上述第一预设温度范围内,利用上述实施例中标定的低温对应关系,即可确定该红外衰减片对应的干扰红外感应信号,在那么在进行高温对应关系标定以及对待测物进行温度测量中即可根据该干扰红外感应信号去除红外衰减片所产生的干扰。为了减小红外衰减片和外界环境的热交换,该红外衰减片保持的恒温状态的温度可以是标准室温,例如25摄氏度。
在本申请的另一具体实施例中,也可以控制红外衰减片在进行高温对应关系标定和对待测物测温过程中保持相同的恒温状态,且进行高温对应关系标定过程中,不对红外衰减片辐射的红外光线产生的干扰信号进行去除,也即是说标定的高温对应关系是在红外衰减片在某一恒定温度条件下满足的关系,相应地在对待测物进行测温时,只要保持红外衰减片满足这一恒温条件,同样能够保证测温结果的准确性,此时红外衰减片对应的干扰红外感应信号可以为0。
在本申请的另一可选地实施例中,可以仅仅是在对高温对应关系标定时,控制红外衰减片的温度为一个恒定温度,以标准室温为例。利用标准黑体标定出的低温对应关系,确定红外衰减片该在标准室温下对应的红外感应信号。在对第一对应关系中的高温对应关系进行标定过程中,也可以控制红外衰减片的温度保持为标准室温,也即是说标定获得的高温对应关系式在红外衰减片的温度为标准室温条件下满足的红外探测器满足的关系。
考虑到在对高温的待测物进行测量时,红外衰减片不可避免的会和待测物体发生热交换,控制红外衰减片的保持完全恒定的标准室温存在一定的困难,且一旦控制的温度存在偏差,则可能会使得测温结果不准确。
在实际进行待测物的温度测量时,该红外衰减片对应的干扰红外感应信号为红外衰减片当前时刻的温度值对应的红外感应信号,与红外衰减片在标准室温对应的红外感应信号之差,确定该红外衰减片对应的干扰红外感应信号的过程包括:
采集红外衰减片当前时刻的温度值;
根据预先标定的红外衰减片的温度值和相对感应信号之间的第二对应关系获得干扰红外感应信号。
其中,相对感应信号为红外衰减片在各个不同温度下向红外探测器辐射的红外光线生成的红外感应信号,和红外衰减片在标准室温下向红外探测器辐射的红外光线生成的红外感应信号的差值信号。
进一步地,对于第二对应关系的标定过程可以包括:
S31:采集红外衰减片处于包括标准室温在内的多个不同温度值时,分别向红外探测器辐射红外光线获得的多组样本红外感应信号。
其中,红外衰减片背离红外探测器的一侧设置有保持恒温的标准黑体;
S32:将红外衰减片在各个不同温度值时对应的多组样本红外感应信号和在标准室温时对应的样本红外感应信号进行差值运算,获得红外衰减片对应的多组样本相对感应信号。
S33:根据多组样本相对感应信号和分别对应的红外衰减片的各个不同温度值,确定第二对应关系。
本申请在测得红外衰减片在多种不同温度时,对应的样本红外感应信号时,均是在红外衰减片的另一侧设置温度恒定的标准黑体的情况下测定的,而并再将测得的各个样本红外感应信号和红外衰减片在标准室温情况下对应的样本红外感应信号进行差值运算,即可得到红外衰减片随着与标准室温的温度差的变化,相对应的样本红外感应信号的差值的变化,并且去除标准黑体产生的红外感应信号对测得的红外感应信号的影响。
下面对本发明实施例提供的红外测温装置进行介绍,下文描述的红外测温装置与上文描述的红外测温方法可相互对应参照。
图2为本发明实施例提供的红外测温装置的结构框图,参照图2的红外测温装置可以包括:
信号采集模块100,用于采集红外探测器透过红外衰减片感应待测物的红外光线获得的第一红外感应信号,以及所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号;
判断模块200,用于判断所述第一红外感应信号和所述干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;
第一运算模块300,用于若所述信号差值大于所述预设信号阈值,则根据所述信号差值、所述红外探测器的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定所述待测物的温度;
第二运算模块400,用于若所述信号差值不大于所述预设信号阈值,则采集所述红外探测感应所述待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据所述第二红外感应信号和所述第一对应关系,确定所述待测物的温度。
本实施例的红外测温装置用于实现前述的红外测温方法,因此红外测温装置中的具体实施方式可见前文中的红外测温方法的实施例部分,例如,信号采集模块100,判断模块200,第一运算模块300,第二运算模块400,分别用于实现上述红外测温方法中步骤S11至S16,所以,其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述,在此不再赘述。
本申请中还提供了一种红外测温设备的实施例,如图3所示,图3为本申请实施例提供的红外测温设备的光路示意图,包括红外探测器2、红外衰减片4和处理器1;
红外探测器2用于透过红外衰减片4感应待测物5的红外光线生成的第一红外感应信号,以及用于在无红外衰减片2时感应待测物5的红外光线生成的第二红外感应信号;
处理器1和红外探测器2相连接,用于根据第一红外感应信号和第二红外感应信号执行如上任一实施例所述的红外测温方法的步骤。
如图3所示,该红外测温设备中,红外衰减片4为可活动的衰减片,当待测物5的温度较高时,则将红外衰减片4遮挡在红外探测器2的镜头3前面,对入射的红外光线进行衰减,当待测物5的温度不高时,则将红外衰减片4活动至不遮挡红外探测器2的镜头3位置,使得红外探测器2直接感应检测待测物5的红外光线;并且处理器1则运算待测物5的温度大小,充分消除了红外衰减片4自身辐射的红外光线对测量结果造成的影响,进而在一定程度上提高测温结果的准确性。
可选地,在本申请的另一具体实施例周明华,还可以进一步地包括:
红外衰减片4为内置有温度传感器和温度控制器的衰减片;红外衰减片4和温度控制器均与处理器1相连接
在红外衰减片4中内置温度传感器,以便获得红外衰减片4对应的干扰红外感应信号,并在红外衰减片4的内部设置温度控制器,以控制红外衰减片4的温度在合适温度范围内。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述红外测温方法的步骤。
该计算机可读存储介质具体可以是随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外,本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明,以免过多赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (10)

1.一种红外测温方法,其特征在于,包括:
采集待测物透过红外衰减片向红外探测器辐射红外光线产生的第一红外感应信号,以及所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号;
判断所述第一红外感应信号和所述干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;
若所述信号差值大于所述预设信号阈值,则根据所述红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系中的高温对应关系和所述信号差值,确定所述待测物的温度;
若所述信号差值不大于所述预设信号阈值,则采集所述红外探测器感应所述待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据所述第二红外感应信号和所述第一对应关系中的低温对应关系,确定所述待测物的温度。
2.如权利要求1所述的红外测温方法,其特征在于,标定所述红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系包括:
采集红外探测器感应标准黑体在第一预设温度范围内的n个不同温度时向外辐射红外光线对应的低温红外感应信号;
设定所述标准黑体的由低到高的n个不同温度值对应的所述低温红外感应信号的权重值由大到小变化;
基于机器学习算法,根据所述n个不同温度值和对应的所述低温红外感应信号以及对应的所述权重值大小,获得所述低温对应关系;
采集红外探测器透过所述红外衰减片感应所述标准黑体在第二预设温度范围内m个不同温度时向外辐射红外光线对应的高温红外感应信号,其中,所述第一预设温度范围的最高温度值小于等于所述第二预设温度范围的最低温度值,且所述红外衰减片的温度为标准室温温度;
根据所述标准黑体的m个不同温度和对应的所述高温红外感应信号,确定所述红外探测器探测的温度值和高温红外感应信号之间的所述高温对应关系;
结合所述低温对应关系和所述高温对应关系,获得所述第一对应关系。
3.如权利要求2所述的红外测温方法,其特征在于,当采集所述高温红外感应信号时,所述红外衰减片的温度保持为标准室温;
采集所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号,包括:
采集所述红外衰减片当前时刻的温度值;
根据预先标定的所述红外衰减片的温度值和相对感应信号之间的第二对应关系获得所述干扰红外感应信号;
其中,所述相对感应信号为所述红外衰减片在各个不同温度下向红外探测器辐射的红外光线生成的红外感应信号,分别和所述红外衰减片在所述标准室温下向所述红外探测器辐射的红外光线生成的红外感应信号的差值信号。
4.如权利要求3所述的红外测温方法,其特征在于,预先标定所述第二对应关系的过程包括:
采集所述红外衰减片处于包括所述标准室温在内的多个不同温度值时,分别向所述红外探测器辐射红外光线获得的多组样本红外感应信号;其中,所述红外衰减片背离所述红外探测器的一侧设置有保持恒温的标准黑体;
将所述红外衰减片在各个不同温度值时对应的多组样本红外感应信号和在标准室温时对应的样本红外感应信号进行差值运算,获得所述红外衰减片对应的多组样本相对感应信号;
根据多组所述样本相对感应信号和分别对应的所述红外衰减片的各个不同温度值,确定所述第二对应关系。
5.如权利要求2所述的红外测温方法,其特征在于,采集所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号,包括:
控制所述红外衰减片在对所述待测物测温过程中保持标准室温状态;
根据预先确定的所述红外衰减片在所述标准室温状态对应的红外感应信号为所述干扰红外感应信号。
6.如权利要求1至5任一项所述的红外测温方法,其特征在于,若所述信号差值大于所述预设信号阈值,包括:
若所述信号差值大于第一预设信号阈值且小于第二预设信号阈值,则执行根据所述信号差值、所述红外探测器输出的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系,确定所述待测物的温度的操作步骤;
若所述信号差值大于所述第二预设信号阈值,则将所述红外衰减片更换为衰减倍率更高的红外衰减片,并根据所述待测物透过更换后的红外衰减片向所述红外探测器辐照红外光线产生的第三红外感应信号获得所述待测物的温度值。
7.一种红外测温装置,其特征在于,包括:
信号采集模块,用于采集红外探测器透过红外衰减片感应待测物的红外光线获得的第一红外感应信号,以及所述红外衰减片的红外光线辐射至所述红外探测器产生的干扰红外感应信号;
判断模块,用于判断所述第一红外感应信号和所述干扰红外感应信号进行作差运算获得的信号差值是否大于预设信号阈值;
第一运算模块,用于若所述信号差值大于所述预设信号阈值,则根据所述红外探测器的红外感应信号和温度值之间的第一对应关系中的高温对应关系和所述信号差值,确定所述待测物的温度;
第二运算模块,用于若所述信号差值不大于所述预设信号阈值,则采集所述红外探测器感应所述待测物的红外光线的第二红外感应信号,并根据所述第二红外感应信号和所述第一对应关系中的低温对应关系,确定所述待测物的温度。
8.一种红外测温设备,其特征在于,包括红外探测器、红外衰减片和处理器;
所述红外探测器用于透过所述红外衰减片感应待测物的红外光线生成的第一红外感应信号,以及用于在无所述红外衰减片时感应所述待测物的红外光线生成的第二红外感应信号;
所述处理器和所述红外探测器相连接,用于根据所述第一红外感应信号和所述第二红外感应信号执行如权利要求1至6任一项所述的红外测温方法的步骤。
9.如权利要求8所述的红外测温设备,其特征在于,所述红外衰减片为内置有温度传感器和温度控制器的衰减片;所述红外衰减片和所述温度控制器均与所述处理器相连接。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述红外测温方法的步骤。
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Denomination of invention: Infrared temperature measurement method, device, equipment, and computer-readable storage medium

Granted publication date: 20220805

License type: Common License

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