CN111982303B - 一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111982303B
CN111982303B CN202010857119.6A CN202010857119A CN111982303B CN 111982303 B CN111982303 B CN 111982303B CN 202010857119 A CN202010857119 A CN 202010857119A CN 111982303 B CN111982303 B CN 111982303B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
distance
temperature information
determining
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010857119.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111982303A (zh
Inventor
查闰宝
杨思雨
金子晗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Infisense Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Infisense Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Infisense Technology Co ltd filed Critical Wuxi Infisense Technology Co ltd
Priority to CN202010857119.6A priority Critical patent/CN111982303B/zh
Publication of CN111982303A publication Critical patent/CN111982303A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111982303B publication Critical patent/CN111982303B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0014—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation from gases, flames
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0077—Imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种红外测温方法，通过对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。本发明在无需加装额外测距组件的情况下实现了每次测温前的对红外热像仪与待测目标的间距参数的测量，成本低、效率高，并且依据所述目标物距对接收到的红外线信号强度做修正，提升了温度测量的准确度。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的红外测温装置、设备及计算机可读存储介质。

Description

一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及红外测温领域，特别是涉及一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
红外热像仪测温法是一种快捷方便的非接触式测温方法，使用时仪器无需和待测物直接接触。但另一方面，由于待测物体与热像仪之间的距离，待测物体发出的热辐射在传输过程中会有损耗，因此如果不对损耗做温度补偿，那么测得的温度会不精确。
现有的红外测温方法，均为预设定值，即需要调整所述被测目标到红外热像仪的距离到所述预设定值对应的距离，但在实际应用中，难免红外热像仪与待测目标之间的距离与预设定值相比有误差，从而降低测温的准确性；否则，想要提升准确度只能在每次测温前人工手动输入的距离参数，操作繁琐，测温效率低。
因此，如何找到一种能在测温前自动获取红外热像仪与待测目标之间距离，并依据所述距离对测得的温度进行修正的方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中不能自动确定红外热像仪与待测目标之间距离，导致测温操作繁琐、准确性不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种红外测温方法，包括：
对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；
根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；
根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。
可选地，在所述的红外测温方法中，所述根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息包括：
根据所述成像强度确定响应温度信息；
接收大气衰减系数及所述待测目标的辐射率；
根据所述目标物距及所述大气衰减系数，确定大气透过率；
根据所述响应温度信息、所述大气透过率及所述辐射率，确定所述待测目标的真实温度信息。
可选地，在所述的红外测温方法中，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率及所述辐射率，确定所述待测目标的真实温度信息包括：
通过
Figure BDA0002646816550000021
得到所述真实温度信息；
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息。
可选地，在所述的红外测温方法中，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率及所述辐射率，确定所述待测目标的真实温度信息包括：
获取环境温度信息；
根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息。
可选地，在所述的红外测温方法中，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息包括：
通过
Figure BDA0002646816550000022
得到所述真实温度信息；
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息；T环境为所述环境温度信息。
可选地，在所述的红外测温方法中，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息包括：
通过
Figure BDA0002646816550000031
得到所述真实温度信息；
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息；T环境为所述环境温度信息。
可选地，在所述的红外测温方法中，所述对所述待测目标进行对焦，得到目标像距包括：
向第一方向移动所述感应芯片或所述透镜，使感应芯片-透镜间距增大或缩小，并获得随时间变化的图像的清晰度；
判断所述图像的清晰度是否随时间增加而增加；
当所述图像的清晰度随时间增加而增加时，确定每帧图像的清晰度与对应的所述感应芯片-透镜间距，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距；
当所述图像的清晰度随时间增加而下降时，向与所述第一方向相反的第二方向移动所述红外热像仪的感应芯片或透镜，使所述图像的清晰度随时间增加而增加，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距。
一种红外测温装置，包括：
对焦感应模块，用于对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；
定距模块，用于根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；
定温模块，用于根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。
一种红外测温设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的红外测温方法的步骤。
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述任一种所述的红外测温方法的步骤。
本发明所提供的红外测温方法，通过对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。本发明通过透镜的成像原理，利用像距与透镜焦距得到所述目标物距，在无需加装额外测距组件的情况下实现了每次测温前的对红外热像仪与待测目标的间距参数(即所述目标物距)的测量，成本低、效率高，并且依据所述目标物距对接收到的红外线信号强度做修正，大大提升了温度测量的准确度。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的红外测温装置、设备及计算机可读存储介质。
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为本发明提供的红外测温方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图2为红外热像仪在对焦过程中镜头与成像表面的位置关系示意图；
图3为本发明提供的红外测温方法的一种具体实施方式中图像清晰程度的评价值的函数示意图；
图4为本发明提供的红外测温方法的另一种具体实施方式中自动对焦的流程示意图；
图5为本发明提供的红外测温方法的又一种具体实施方式的流程示意图；
图6为本发明提供的红外测温方法的还一种具体实施方式的流程示意图；
图7为本发明提供的红外测温装置的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
需要事先说明的使是，根据黑体辐射理论，任何温度超过绝对零度的物体都会向外辐射电磁波，辐射的强度与物体温度有关。自然界中大部分物体辐射的电磁波主要成分是红外线，其波长高于可见光，人体肉眼无法直接观察。红外探测器是一种可以接收并“感知”红外线的特殊仪器。基于红外探测器开发的红外热像仪可以接收视场范围内所有物体辐射的红外能量，进而推算出物体的温度。这就是红外测温的原理。
红外热成像：任何温度超过绝对零度的物体都会向外辐射能量，其能量大小和温度相关。辐射波长在2～1000微米的光线对人类不可见，被称为红外光。红外热成像即使用红外探测器对红外热辐射进行探测和成像，将人眼不可见的红外光以二维图像的形式呈现出来。
物距：物体到镜头的距离d，见图2。
像距：镜头到物体成像所在平面的距离di，见图2。
焦距：镜头的参数f，一般是一个定值，见图2。
对焦：如果探测器处于物体成像所在平面If的位置(准焦点)，那么探测器可以获得清晰的图像，此时称图像是对焦的，见图2。
离焦：如果探测器不处于物体成像所在平面If的位置(如I1，I2),那么P点在探测器上的投影是一个光斑，此时探测器获得的图像是模糊的，称作离焦图像，其中α、β、γ分别对应I1，If，I2的像距，详情见图2。
自动对焦：系统根据一定的策略自动驱动电机移动探测器或镜头的位置，使探测器或镜头移动至准焦点从而获得清晰的对焦图像，如图2，其中A为入射透镜的表面，O为透镜中心。
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。
本发明的核心是提供一种红外测温方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：
S101：对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度。
S102：根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距。
S103：根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。
作为一种优选实施方式，所述对所述待测目标进行对焦，其流程图如图4所示，得到目标像距包括：
S1011：向第一方向移动所述感应芯片或所述透镜，使感应芯片-透镜间距增大或缩小，并获得随时间变化的图像的清晰度。
所述使感应芯片-透镜间距增大或缩小可以为移动所述感应芯片，或者移动所述透镜，或者两者都移动。
所述图像的清晰度可形成关于时间的函数，进而，下述判断所述图像的清晰度是否随时间增加而增加或减少，其实是判断该函数是上升还是下降。
S1012：判断所述图像的清晰度是否随时间增加而增加。
S1013：当所述图像的清晰度随时间增加而增加时，确定每帧图像的清晰度与对应的所述感应芯片-透镜间距，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距。
S1014：当所述图像的清晰度随时间增加而下降时，向与所述第一方向相反的第二方向移动所述红外热像仪的感应芯片或透镜，使所述图像的清晰度随时间增加而增加，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距。
结合上述清晰度关于时间的函数，即当所述函数出现极大值时，移动所述感应芯片或所述透镜到达极大值对应的位置，完成对焦，将所述感应芯片-透镜间距作为所述目标像距。
需要注意的是，上述对焦方法中的步骤S1013与S1014之间并无先后关系，仅为两种不同情况，其顺序可以调换。当然，除了上述的自动对焦方法，也可根据实际情况采用其他方法。
下面给出一种自动对焦的具体方法，即通过自动对焦模块实现对焦，本模块通过电机调节热像仪中镜头与探测器的相对位置，使得探测器位于镜头的准焦点处，从而获取清晰的红外图像。为了控制电机的运动，需要计算图像清晰程度的评价值。如图3所示，图像清晰度评价值在准焦位置出现最大峰值，并随着探测器远离准焦点平面递减。该模块的具体实施方案如下：
步骤一：控制电机往设定的初始方向移动(设定初始方向为增大镜头和探测器相对距离的方向)。
步骤二：在电机运动过程中实时获取图像并计算每一帧图像的清晰度评价值。如果开始若干帧图像的清晰度评价值是递增的，说明初始方向是正确的；否则说明初始方向错误，需要改变电机驱动方向。
步骤三：在电机以正确的初始方向运动过程中，继续记录每一帧图像的清晰度评价值和当前镜头与探测器相当位置。
步骤四：如果图像清晰度评价值出现递减，说明探测器已经越过准焦点的位置，此时找到电机驱动全过程中图像清晰度评价值最大时的位置，该位置即准焦点。最后驱动电机回到该位置，完成自动对焦。
在得到所述目标像距与所述目标焦距后，根据高斯成像关系表达式(4)，算出所述目标物距：
Figure BDA0002646816550000081
其中各字母含义请参考图2，所述目标物距即所述红外测温一与待测目标之间的距离。
本发明所提供的红外测温方法，通过对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。本发明通过透镜的成像原理，利用像距与透镜焦距得到所述目标物距，在无需加装额外测距组件的情况下实现了每次测温前的对红外热像仪与待测目标的间距参数(即所述目标物距)的测量，成本低、效率高，并且依据所述目标物距对接收到的红外线信号强度做修正，大大提升了温度测量的准确度。
在具体实施方式一的基础上，进一步对所述真实温度信息的获取方式做限定，得到具体实施方式二，其流程示意图如图5所示，包括：
S201：对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度。
S202：根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距。
S203：根据所述成像强度确定响应温度信息。
所述成像强度与所述响应温度信息为一特定映射关系，可通过查表获得。
S204：接收大气衰减系数及所述待测目标的辐射率。
S205：根据所述目标物距及所述大气衰减系数，确定大气透过率。
S206：根据所述响应温度信息、所述大气透过率及所述辐射率，确定所述待测目标的真实温度信息。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中进一步限定了所述真实信息温度的获取流程，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
更进一步地，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率及所述辐射率，确定所述待测目标的真实温度信息包括：
通过下述关系表达式(1)得到所述真实温度信息；
Figure BDA0002646816550000091
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息。
本具体实施方式中，考虑红外能量在传输过程中会受到各种损耗，则红外热像仪接收到的辐射能量W响应与待测目标的真实辐射能量W真实之间的关系如关系表达式(5)所示：
W响应＝ετW真实 (5)；
其中ε表示待测物体的辐射率，τ表示大气透过率，其中，大气透过率通过关系表达式(6)获得：
τ＝e-αd (6)；
其中α表示大气衰减系数，d表示待测温物体与热像仪之间的距离
又根据斯特藩-玻尔兹曼定律(7)：
W＝σT4 (7)；
其中σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数，T表示温度，将(7)代入(5)可得关系表达式(8)：
Figure BDA0002646816550000092
关系表达式(8)经变形整理可得关系表达式(1)。
本具体实施方式中，考虑了红外线在传播过程中受到的大气衰减与物体自身的辐射率，进一步提高了测得的所述真实温度信息的准确率。
在具体实施方式二的基础上，进一步对所述真实温度信息的获取方式做限定，得到具体实施方式三，其流程示意图如图6所示，包括：
S301：对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度。
S302：根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距。
S303：根据所述成像强度确定响应温度信息。
S304：接收大气衰减系数及所述待测目标的辐射率。
S305：根据所述目标物距及所述大气衰减系数，确定大气透过率。
S306：获取环境温度信息。
S307：根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中进一步限定了所述真实信息温度的获取流程，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
更进一步地，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息包括：
通过关系表达式(2)得到所述真实温度信息；
Figure BDA0002646816550000101
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息；T环境为所述环境温度信息。
关系表达式(2)在关系表达式(5)的基础上，进一步考虑了周遭的大气辐射，得到关系表达式(9)如下，其中，W大气辐射对应的温度按照环境温度计算：
W响应＝ετW真实+(1-τ)W大气辐射 (9)
关系表达式(9)结合上述斯特藩-玻尔兹曼定律(7)，即可得到关系表达式(2)，进一步提升了测温准确性。
再进一步，通过在关系表达式(9)的基础上，进一步考虑了所述待测目标周围环境中发出的红外线照射到所述待测目标上又被所述待测目标反射射入所述红外热像仪中的可能对红外测温的影响，得到关系表达式(10)如下，其中W周围反射的温度采用环境温度：
W响应＝ετW真实+(1-τ)W大气辐射+(1-ε)τW周围反射 (10)；
依据关系表达式(10)，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息包括：
通过下述关系表达式(3)得到所述真实温度信息；
Figure BDA0002646816550000111
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息；T环境为所述环境温度信息。
关系表达式(10)结合上述斯特藩-玻尔兹曼定律(7)，即可得到关系表达式(3)，对测温的补偿更精确，进一步提升了测温准确性。
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7为本发明实施例提供的红外测温装置的结构框图，参照图7红外测温装置可以包括：
对焦感应模块100，用于对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；
定距模块200，用于根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；
定温模块300，用于根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。
作为一种优选实施方式，所述定温模块300包括：
响应温度确定单元，用于根据所述成像强度确定响应温度信息；
辐射率单元，用于接收大气衰减系数及所述待测目标的辐射率；
大气单元，用于根据所述目标物距及所述大气衰减系数，确定大气透过率；
第一定温单元，用于根据所述响应温度信息、所述大气透过率及所述辐射率，确定所述待测目标的真实温度信息。
作为一种优选实施方式，所述定温模块300包括：
第一计算单元，用于通过
Figure BDA0002646816550000121
得到所述真实温度信息；
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息。
作为一种优选实施方式，所述定温模块300包括：
温度获取单元，用于获取环境温度信息；
第二定温单元，用于根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息。
作为一种优选实施方式，所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息包括：
第二计算单元，用于通过
Figure BDA0002646816550000122
得到所述真实温度信息；
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息；T环境为所述环境温度信息。
作为一种优选实施方式，所述定温模块300包括：
第三计算单元，用于通过
Figure BDA0002646816550000123
得到所述真实温度信息；
其中，ε为所述辐射率，τ为所述大气透过率，T响应为所述响应温度信息，T真实为所述真实温度信息；T环境为所述环境温度信息。
作为一种优选实施方式，所述对所述待测目标进行对焦，得到目标像距包括：
函数确定单元，用于向第一方向移动所述感应芯片或所述透镜，使感应芯片-透镜间距增大或缩小，并获得随时间变化的图像的清晰度；
判断单元，用于判断所述图像的清晰度是否随时间增加而增加；
正向像距单元，用于当所述图像的清晰度随时间增加而增加时，确定每帧图像的清晰度与对应的所述感应芯片-透镜间距，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距；
反向像距单元，用于当所述图像的清晰度随时间增加而下降时，向与所述第一方向相反的第二方向移动所述红外热像仪的感应芯片或透镜，使所述图像的清晰度随时间增加而增加，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距。
本发明所提供的红外测温装置，通过对焦感应模块100，用于对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；定距模块200，用于根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；定温模块300，用于根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。本发明通过透镜的成像原理，利用像距与透镜焦距得到所述目标物距，在无需加装额外测距组件的情况下实现了每次测温前的对红外热像仪与待测目标的间距参数(即所述目标物距)的测量，成本低、效率高，并且依据所述目标物距对接收到的红外线信号强度做修正，大大提升了温度测量的准确度。
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，对焦感应模块100，定距模块200，定温模块300，分别用于实现上述红外测温方法中步骤S101，S102和S103，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。
一种红外测温设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的红外测温方法的步骤。本发明所提供的红外测温方法，通过对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。本发明通过透镜的成像原理，利用像距与透镜焦距得到所述目标物距，在无需加装额外测距组件的情况下实现了每次测温前的对红外热像仪与待测目标的间距参数(即所述目标物距)的测量，成本低、效率高，并且依据所述目标物距对接收到的红外线信号强度做修正，大大提升了温度测量的准确度。
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述任一种所述的红外测温方法的步骤。本发明所提供的红外测温方法，通过对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息。本发明通过透镜的成像原理，利用像距与透镜焦距得到所述目标物距，在无需加装额外测距组件的情况下实现了每次测温前的对红外热像仪与待测目标的间距参数(即所述目标物距)的测量，成本低、效率高，并且依据所述目标物距对接收到的红外线信号强度做修正，大大提升了温度测量的准确度。
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。
需要说明的是，在本说明书中，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、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、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。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(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中。
以上对本发明所提供的红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种红外测温方法，其特征在于，包括：
对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；
根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；
根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息；
所述根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息包括：
根据所述成像强度确定响应温度信息；
接收大气衰减系数及所述待测目标的辐射率；
根据所述目标物距及所述大气衰减系数，确定大气透过率；
获取环境温度信息；
根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息；
所述根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息包括：
通过
Figure DEST_PATH_IMAGE002
得到所述真实温度信息；
或，通过
Figure DEST_PATH_IMAGE004
得到所述真实温度信息；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为所述辐射率，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为所述大气透过率，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为所述响应温度信息，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为所述真 实温度信息；
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为所述环境温度信息。
2.如权利要求1所述的红外测温方法，其特征在于，所述对所述待测目标进行对焦，得到目标像距包括：
向第一方向移动所述感应芯片或所述透镜，使感应芯片-透镜间距增大或缩小，并获得随时间变化的图像的清晰度；
判断所述图像的清晰度是否随时间增加而增加；
当所述图像的清晰度随时间增加而增加时，确定每帧图像的清晰度与对应的所述感应芯片-透镜间距，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距；
当所述图像的清晰度随时间增加而下降时，向与所述第一方向相反的第二方向移动所述红外热像仪的感应芯片或透镜，使所述图像的清晰度随时间增加而增加，直至所述图像的清晰度转而随时间增加而下降时，确定所述图像的清晰度的最大值对应的所述感应芯片-透镜间距，作为所述目标像距。
3.一种红外测温装置，其特征在于，包括：
对焦感应模块，用于对待测目标进行对焦，得到目标像距及成像强度，其中，所述成像强度为所述待测目标在红外热像仪的感应芯片上的成像区域的平均像素强度；
定距模块，用于根据所述目标像距及预存的目标焦距，确定目标物距，其中，所述目标焦距为所述红外热像仪的透镜的焦距；
定温模块，用于根据所述成像强度及所述目标物距，确定所述待测目标的真实温度信息；
所述定温模块包括：
响应温度确定单元，用于根据所述成像强度确定响应温度信息；
辐射率单元，用于接收大气衰减系数及所述待测目标的辐射率；
大气单元，用于根据所述目标物距及所述大气衰减系数，确定大气透过率；
所述定温模块包括：
温度获取单元，用于获取环境温度信息；
第二定温单元，用于根据所述响应温度信息、所述大气透过率、所述环境温度信息及所述辐射率，确定所述真实温度信息；
所述第二定温单元包括：
第二计算单元，用于通过
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
得到所述真实温度信息；
或
所述第二定温单元包括：
第三计算单元，用于通过
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
得到所述真实温度信息；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为所述辐射率，
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
为所述大气透过率，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为所述响应温度信息，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为所述真 实温度信息；
Figure DEST_PATH_IMAGE014A
为所述环境温度信息。
4.一种红外测温设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述的红外测温方法的步骤。
5.一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2任一项所述的红外测温方法的步骤。
CN202010857119.6A 2020-08-24 2020-08-24 一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质 Active CN111982303B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010857119.6A CN111982303B (zh) 2020-08-24 2020-08-24 一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010857119.6A CN111982303B (zh) 2020-08-24 2020-08-24 一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111982303A CN111982303A (zh) 2020-11-24
CN111982303B true CN111982303B (zh) 2022-06-10

Family

ID=73443818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010857119.6A Active CN111982303B (zh) 2020-08-24 2020-08-24 一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111982303B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102853916B (zh) * 2012-09-26 2014-08-27 中国神华能源股份有限公司 一种用于对煤垛表面进行远距离红外测温的方法及系统
CN103293522B (zh) * 2013-05-08 2014-12-10 中国科学院光电研究院 一种中红外双通道遥感数据地表温度反演方法及装置
DE102016013960A1 (de) * 2016-11-23 2018-05-24 Hensoldt Sensors Gmbh Infrarot-optisches System zur Raketenwarnung sowie Verfahren zum Einsatz eines solchen Systems
CN106932101B (zh) * 2017-03-27 2019-05-03 鲁东大学 Hj-1b卫星中红外和热红外通道联合的地表温度反演方法
CN110307904A (zh) * 2019-08-07 2019-10-08 宁波舜宇红外技术有限公司 一种红外热成像镜头的测温装置及测温方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111982303A (zh) 2020-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7667198B2 (en) IR camera and a method for processing information in images
US8760509B2 (en) Thermal imager with non-uniformity correction
US20080284980A1 (en) Eye Tracker Having an Extended Span of Operating Distances
WO2021249437A1 (zh) 一种热像仪温度修正系统、方法、热像仪及计算机可读取记录介质
US20090010633A1 (en) Camera and method for use with camera
US6023056A (en) Scene-based autofocus method
JP4016022B2 (ja) 赤外線画像撮像装置およびこれを搭載した車両
US10397565B2 (en) Imaging device with alignment analysis
CN110274696B (zh) 大视场主动光学望远镜的波前传感方法、装置、及系统
US9383540B1 (en) System and method for controlling the focus of a lens
JP6014452B2 (ja) 焦点検出装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置
US9485407B2 (en) Method of capturing images and obtaining information of the images
CN111982303B (zh) 一种红外测温方法、装置、设备及计算机可读存储介质
JP2005249723A (ja) 温度分布を含む画像の出力装置およびその制御方法
Zeise et al. Temperature correction and reflection removal in thermal images using 3D temperature mapping
JP6509456B1 (ja) 波面計測装置、波面計測方法及び移動体観測装置、移動体観測方法
WO2016051848A1 (ja) 赤外線撮像装置、絞り制御方法、及び絞り制御プログラム
US8680468B2 (en) Displacement-based focusing of an IR camera
JP3067285B2 (ja) 画像処理を用いた火災検出装置
KR20190074585A (ko) 비디오 프로젝터용 포커싱방법, 장치 및 저장매체에 저장된 프로그램
JP4180869B2 (ja) 赤外線撮像装置
JP3771246B2 (ja) 赤外線画像撮像装置およびこれを搭載した車両
JPH07104209B2 (ja) 放射温度計
JP2018179973A (ja) 放射温度測定装置及び放射温度測定方法
JP2019129469A (ja) 画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant