CN112945386B - 红外测温方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种红外测温方法、装置及系统，其中，方法包括：接收模拟信号以及探测器的实时温度值，将模拟信号实时转换为初始数字信号；根据探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；根据目标数字信号以及预先构建的温度‑数字信号的关系式，得到目标对象的测量温度，本发明根据探测器的实时温度值对目标对象的红外辐射能对应的初始数字信号进行滤波得到目标数字信号，再根据温度‑数字信号的函数关系得到测量温度，从而降低了探测器温度的波动带来的电路噪声，进而避免了由于该电路噪声所导致测量温度的较大波动，提高了红外测温的稳定性。

Description

红外测温方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及计算机信息处理技术领域，特别涉及一种红外测温方法、装置及系统。

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。红外测温热像仪捕获被测目标的红外辐射能后，将其转化为电信号，而后经过处理最终输出温度值。

红外测温热像仪是一种精密电子设备，外在环境条件以及内在的硬件均能产生一定的噪声，从而影响红外热像仪的测温的准确性以及稳定性。然而，目前对于红外测温热像仪测温的降噪主要针对的是距离、温度、湿度等外界因素带来的噪声，而实际上，红外热像仪内在的硬件带来一定的噪声也不容小觑，比如，当在冬季红外热像仪由温暖的室内到寒冷的室外，环境温度的骤降导致探测器的温度急剧降低，此时探测器中电路的输出值会产生相应的波动，这种波动会带来红外测温热像仪输出温度值的较大波动，最终表现为红外测温热像仪的测温稳定性表现不佳，甚至有可能会使红外测温热像仪测温超出精度范围。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种红外测温方法、装置及系统，其能有效降低探测器温度波动所带来的噪声，提高测温的稳定性。

第一方面，提供一种红外测温方法，所述方法包括：

接收模拟信号以及探测器的实时温度值，所述模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中实时转换的；

将所述模拟信号实时转换为初始数字信号；

根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；

根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式，得到所述目标对象的测量温度。

在一个实施例中，所述根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号的步骤包括：

根据所述探测器的实时温度值计算得到滤波系数；

根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号。

在一个实施例中，所述滤波系数的计算方法为：

a＝k*((T_{_dete_n}－T_{_dete_n－1})/t)+b；

其中，a为滤波系数，T_{_dete_n}为按照时间的顺序从初始数字信号获取的第n帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，T_{_dete_n－1}为第n－1帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，t为第n帧初始数字信号和第n－1帧初始数字信号的时间间隔，k和b为常数。

在一个实施例中，步骤根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号为：

Value_{_target_n}＝(1－a)*Value_{_initial_n}+a*Value_{_target_n－1}；

其中Value_{_target_n}为第n帧初始数字信号对应的目标数字信号，Value_{_initial_n}为第n帧的初始数字信号，Value_{_target_n－1}为第n－1帧对应的目标数字信号。

在一个实施例中，在根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波之前还包括：

对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号；

所述根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波为：

根据所述探测器的实时温度值对所述均值数字信号进行滤波。

在一个实施例中，所述均值滤波法为滑动窗口滤波，滑动窗口的容量为L帧，按照时间的顺序从初始数字信号中获取第m帧初始数字信号，步骤对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号为：

若m<L，则Value_{_slide_m}＝Value_{_initial_m}；

若m≥L，则Value_{_slide_m}＝(Value_{_slide_m－(L－1)}+Value_{_slide_m－(L－2)}+…+Value_{_slide_m})/L；

其中，Value_{_initial_m}为第m帧的初始数字信号，Value_{_slide_m}为第m帧的均值数字信号，Value_{_slide_m－(L－1)}为第m－(L－1)帧的均值数字信号，Value_{_slide_m-(L－2)}为第m－(L－2)帧的均值数字信号，m和L为正整数。

在一个实施例中，所述温度-数字信号的关系式是通过固定黑体目标与所述红外测温热仪之间的距离，再依次调节黑体温度并记录对应的数字信号，最后采用拟合的方法得到的。

第二方面，提供一种红外测温装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收模拟信号以及探测器的实时温度值，所述模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中实时转换的；

转换模块，用于将所述模拟信号实时转换为初始数字信号；

滤波模块，用于根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；

目标温度获取模块，根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式，得到所述目标对象的测量温度。

在一个实施例中，所述滤波模块还包括：

滤波系数计算单元，用于根据所述探测器的实时温度值计算得到滤波系数；

目标数字信号确定单元，用于根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号。

第三方面，提供一种红外测温系统，所述红外测温系统至少包括探测器、温度获取组件和处理器；

所述探测器用于获取目标对象的红外辐射能并将所述红外辐射能实时转换为模拟信号；

探测器温度获取组件用于实时获取探测器的温度值；

所述处理组件用于执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

本发明中接收模拟信号以及探测器的实时温度值，将模拟信号实时转换为初始数字信号；根据探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；根据目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式，得到目标对象的测量温度，一方面，根据探测器的实时温度值对目标对象的红外辐射能对应的初始数字信号进行滤波得到目标数字信号，再根据温度-数字信号的函数关系得到测量温度，从而降低了探测器温度的波动带来的电路噪声，进而避免了由于该电路噪声所导致测量温度的较大波动，提高了红外测温的稳定性，另一方面，探测器根据获取到的目标对象的红外辐射能实时转换为模拟信号，再将模拟信号实时转换为初始数字信号，并且根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，也即是，本发明中的滤波方式是实时调整的，因此，提高了红外测温的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本发明一个实施例中的红外测温热像仪的示意图；

图2是本发明一个实施例中的红外测温方法；

图3是采用本发明红外测温方法得到的数字信号与时间的关系图；

图4是本发明一个实施例中的红外测温系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

针对红外测温方法中中探测器的温度波动所导致的测得的目标对象的测量温度的跳动和波动，本发明提供一种红外测温方法、装置以及系统，其通过探测器的实时温度值对目标对象的红外辐射能相对应的数字信号进行滤波，从而避免了探测器的温度波动所导致的测量温度的波动，提高了测温的稳定性。

下面将结合具体实施例对红外测温方法、装置及电子设备作进一步说明。

实施例一

如图1，本实施例提供一种红外测温方法，该方法基于红外测温热像仪实现，如图1所示，该红外测温热像仪包括探测器10、温度获取模块20以及处理器40。其中，探测器10用于获取视场中的红外辐射能，即获取目标对象的红外辐射能，并将红外辐射能转换为模拟信号。温度获取模块20用于获取探测器的实时温度值。处理器40用于接收模拟信号并转换为初始数字信号，再对初始数字信号滤波得到目标数字信号，再根据目标数字信号得到目标对象的测量温度。

如图2所示，提供一种红外测温的方法，该方法包括：

S2、接收模拟信号以及探测器的实时温度值，所述模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中实时转换的。

红外测温热像仪中的探测器10用于接收目标对象的红外辐射能，而后根据红外辐射能，转换为模拟信号，例如，根据红外辐射能转换为电路中的电流信号或电压信号，该模拟信号是实时转换的，随着时间的变换而改变。

在本实施例中，温度获取模块20用于获取探测器的实时温度值，可以为一温度传感器，如图1所示，可以安置于探测器10中，也可以安置于探测器10的周围。温度获取模块还可以为一芯片，通过探测器中的模拟信号得到相应的实时温度。

处理器30接收探测器10传送的模拟信号以及温度获取模块传送的探测器的实时温度值。

S4、将所述模拟信号实时转换为初始数字信号。

处理器30在接收到探测器10发送的模拟信号之后，进行A/D转换，将模拟信号实时转换为初始数字信号，例如，模拟信号可以为电流值，也可以为电压值。

S6、根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号。

S8、根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式，得到所述目标对象的测量温度。

在处理器中存储有预先构建的温度-数字信号的关系，根据滤波后的目标数字信号得到目标对象的测量温度。

在红外测温热像仪的实际应用中，探测器的温度存在波动较大的情况，比如，在冬季由寒冷的室外到温暖的室内，或者由温暖的室内到寒冷的室外，可能温度相差10℃以上，那么此时红外测温热像仪中的探测器受到外部环境的影响温度也急剧变化，再比如，在红外测温热像仪刚开机时，整体温度上升较快，那么此时，探测器的温度也急剧变化，在这些情况下，探测器的电路受温度波动的影响，产生较大的电子噪声，会对最终输出的目标对象的测量温度带来较大的噪声。而本发明中处理器根据所接收到的探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号，预先构建的温度-数字信号的关系以及滤波后的目标数字信号的得到目标对象的测量温度，从而降低了探测器的温度变对测温带来的噪声影响，避免了探测器温度所带来的测量温度的波动，提高了测温的稳定性。

进一步地，在红外测温热像仪的环境温度稳定以后，或者，在红外测温热像仪开机一段时间以后，红外测温热像仪的整体温度基本恒定，此时，探测器的温度也不再有较大波动，那么，如果仍然根据之前的探测器温度进行滤波，就会导致探测器的温度值的不准确，而本发明中探测器根据获取到的目标对象的红外辐射能实时转换为模拟信号，再将模拟信号实时转换为初始数字信号，并且处理器根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，也即是，本发明中的滤波是实时调整的，从而提高了红外热像仪测温的准确性。

在一个较佳的实施例中，S6、根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号的步骤包括：

S61、根据所述探测器的实时温度值计算得到滤波系数；

S62、根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号。

在本实施例中，采用时域滤波法进行滤波，从而得到目标数字信号。时域滤波法是的滤波系数是根据探测器的实时温度值计算得到的，随着时间的变化而变化的，比如，探测器所处环境温度骤变时，可能需要较长的时间才能使温度恒定，时域滤波的滤波系数是根据探测器的实时温度值计算得到的，通过这一滤波系数，可以去除掉这时间段内探测器温度的波动所带来的数字信号中的噪声。

在一个较佳的实施例中，滤波系数的计算方法为：

a＝k*((T_{_dete_n}－T_{_dete_n－1})/t)+b；

其中，a为滤波系数，T_{_dete_n}为按照时间的顺序从初始数字信号获取的第n帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，T_{_dete_n－1}为第n－1帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，t为第n帧初始数字信号和第n－1帧初始数字信号的时间间隔，k和b为常数。

进一步的，k＝1/(T_{_dete_max}－T_{_dete_min})，其中T_{_dete_max}、T_{_dete_min}为探测器温度的最大值和最小值，是预先标定的，将红外测温热像仪断电置于环境中，使其充分热平衡，上电开机探测器温度T_{_dete}到达稳定，T_{_dete_max}为在该过程中出现的最大值，T_{_dete_min}为该过程中出现的最小值。

b为常数，例如，可以为0.0001～1.0000之间的值，用于调整a整体的偏移使其处于0～1范围内。

通常情况下两帧之间的时间间隔t是定值，该定值由处理器中数据的刷新频率f决定的，t＝1/f，比如刷新频率f为20Hz，那么t＝0.05s。那么由上述滤波系数a的计算公式可知，两帧初始数字信号的探测器实时温度值相差越大，则a就越大，对应于探测器温度变化较快的场景，比如前述中提到的，红外测温热像仪在冬季由室外到室内的情况，在刚达到室内时，探测器温度变化速率较快，此时a较大，更加接近于1，而在室内一段时间后，探测器的温度逐渐趋于稳定，此时a逐渐趋近于0。

在一个较佳的实施例中，步骤根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号为：

Value_{_target_n}＝(1－a)*Value_{_initial_n}+a*Value_{_target_n-1}；

其中Value_{_target_n}为第n帧的目标数字信号，Value_{_initial_n}为第n帧的初始数字信号，Value_{_target_n-1}为第n－1帧的目标数字信号。

在本实施例中，第n帧的目标数字信号与第n帧的初始数字信号和第n-1帧的目标数字信号有关。当探测器的温度变化较快时，此时初始数字信号中的噪声较大，而这时滤波系数a也较大，第n－1帧的目标数字信号对第n帧的目标数字信号的影响占比较重，通过这种逐阶滤波的方式，降低探测器温度的变化对初始数字信号带来的噪声，从而降低了目标数字信号的噪声，进而提高了目标对象测温的稳定性。当探测器的温度稳定以后，初始数字信号中的噪声较小，而此时a值趋近于0，第n帧的目标数字信号接近于初始数字信号，此时由目标数字信号得到的测量温度更加接近于目标对象的实际温度，提高了红外测温的准确性。

在一个较佳的实施例中，在S6、根据探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波之前还包括：

S5、对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号；

此时，S6、根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波为：

根据探测器的实时温度值对均值数字信号进行滤波。

在本实施例中，根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波时，包括两次滤波，第一次滤波为均值滤波，均值滤波为目标点的相邻点的平均值作为滤波后的值，均值滤波法可以去除掉不正常的大幅度跳动，比如，在探测器电路中可能受到其他外界干扰产生的无规律的跳动，这种跳动通常持续时间较短，幅度较大，通过均值滤波法可以将其去除，而后再进行时域滤波，通过两次滤波能够更好去除探测器的电路所带来的噪声，进一步提高红外热像仪输出测量温度的准确性。

在一个较佳的实施例中，均值滤波法为滑动窗口滤波，滑动窗口的容量为L帧，按照时间的顺序从初始数字信号中获取第m帧初始数字信号，步骤对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号为：

若m<L，则Value_{_slide_m}＝Value_{_initial_m}；

若m≥L，则Value_{_slide_m}＝(Value_{_slide_m－(L－1)}+Value_{_slide_m－(L－2)}+…+Value_{_slide_m})/L；

其中，Value_{_initial_m}为第m帧的初始数字信号，Value_{_slide_m}为第m帧的均值数字信号，Value_{_slide_m－(L－1)}为第m－(L－1)帧的均值数字信号，Value_{_slide_m-(L-2)}为第m－(L－2)帧的均值数字信号，m和L为正整数。

在本实施例中，首先，进行进行滑动窗口滤波以减轻不正常的温度数据跳动，而后进行时域滤波得到目标数字信号，下面将以窗口的数据容量为5帧为例进行阐述：

从初始数字信号中按照时间顺序获取不同帧的数据，对第m帧初始数字信号进行滤波：

先判断m的大小，如果m<5，此时可能对应于红外测温热像仪刚开机的情况，处理器的数据刷新频率较低，采用输出初始数字信号，即不采取滑动窗口滤波，Value_{_slide_m}＝Value_{_initial_m}。

如果m≥5，此时为红外测温热像仪正常工作的情况下，处理器的数据刷新频率较高，该窗口中依次输出第m帧～第m+4帧的均值数字信号为：

第m帧的均值数字信号：Value_{_slide_m}＝(Value_{_slide_m－4}+Value_{_slide_m－3}+…+Value_{_slide_m})/5；

第m+1帧的均值数字信号为Value_{_slide_m+1}＝(Value_{_slide_m－3}+Value_{_slide_m－2}+…+Value_{_slide_m}+Value_{_slide_m+1})/5；

第m+2帧的均值数字信号为Value_{_slide_m+2}＝(Value_{_slide_m－2}+Value_{_slide_m－1}+…+Value_{_slide_m+1}+Value_{_slide_m+2})/5；

第m+3帧的均值数字信号为Value_{_slide_m+2}＝(Value_{_slide_m－1}+Value_{_slide_m}+…+Value_{_slide_m+2}+Value_{_slide_m+3})/5；

第m+4帧的均值数字信号为Value_{_slide_m+2}＝(Value_{_slide_m}+Value_{_slide_m+1}+…+Value_{_slide_m+3+}Value_{_slide_m+4})/5。

而后对第m帧～第m+4帧的均值数字信号进行时域滤波，得到目标数字信号，具体方法为：

第m帧的目标数字信号Value_{_target_m}＝(1－a_m)*Value_{_slide_m}+a_m*Value_{_target_m－1}，a_m＝k*((T_{_dete_m}－T_{_dete_m－1})/t)+b；

第m+1帧的目标数字信号Value_{_target_m+1}＝(1－a_m+1)*Value_{_slide_m+1}+a_m+1*Value_{_target_m}，a_m+1＝k*((T_{_dete_m+1}－T_{_dete_m}/t)+b；

第m+2帧的目标数字信号Value_{_target_m+2}＝(1－a_m+2)*Value_{_slide_m+2}+a_m+2*Value_{_target_m+1}，a_m+1＝k*((T_{_dete_m+2}－T_{_dete_m+1}/t)+b；

第m+3帧的目标数字信号Value_{_target_m+3}＝(1－a_m+3)*Value_{_slide_m+3}+a_m+3*Value_{_target_m+2}，a_m+1＝k*((T_{_dete_m+3}－T_{_dete_m+2}/t)+b；

第m+4帧的目标数字信号Value_{_target_m+4}＝(1－a_m+4)*Value_{_slide_m+4}+a_m+4*Value_{_target_m+3}，a_m+1＝k*((T_{_dete_m+4}－T_{_dete_m+3}/t)+b；

通常情况下按照一定频率获取数据帧，因此，不同帧之间的时间间隔是相同的，均为t。可以看出，时域滤波的滤波系数是随着获取不同帧数据相应变化的。

进一步地，如图3所示，为数字信号随时间的变化曲线，曲线1为初始数字信号，曲线2为滑动窗口滤波后的均值数字信号，曲线3为滑动滤波后再采用时域滤波得到的目标数字信号，由图3可知，曲线1中的初始数字信号随着时间的延长出现了较大的波动以及个别点的无规律跳动，在经过滑动窗口滤波后，曲线2中的均值数字信号中已经将个别点的无规律跳动滤除，再经过时域滤波后，曲线3中的目标数字信号随时间的变化波动较小，可见，本实施例根据所接收到的探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号，从而降低了探测器的温度变对测温带来的噪声影响，避免了探测器温度所带来的测量温度的波动，提高了测温的稳定性。

在一个较佳的实施例中，温度-数字信号的关系式是通过固定黑体目标与红外测温热仪之间的距离，再依次调节黑体温度并记录对应的数字信号，最后采用拟合的方法得到的。

在本实施例中，计算温度-数字信号的关系式的方法为：

先固定黑体目标与红外测温热像仪之间的距离。

而后依次调节黑体温度T_{_blackbody}，并记录对应的数字信号；

最后采用拟合的方法T_{_blackbody}与目标数字信号的关系式。

在本实施例中先固定黑体目标与红外测温热像仪之间的距离，使红外测温热像仪视场中充满黑体设备(近距离)，依次调节黑体温度T_{_blackbody_1}、T_{_blackbody_2}、T_{_blackbody_ 3}...T_{_blackbody_N},依次对应记录输出Value_{_target_1}、Value_{_target_2}、Value_{_target_ 3}...Value_{_target_N},采用拟合的方法得出关系式T＝f(Value_{_target})，举例但不限于该例：T＝-i+sqrt(i^2-4*j*q+4*j*Cout)。(i，j，q为常数)。

本实施例中一方面，根据探测器的实时温度值对目标对象的红外辐射能对应的初始数字信号进行滤波得到目标数字信号，再根据温度-数字信号的函数关系得到测量温度，从而降低了探测器温度的波动带来的电路噪声，进而避免了由于该电路噪声所导致测量温度的较大波动，提高了红外测温的稳定性，另一方面，探测器根据获取到的目标对象的红外辐射能实时转换为模拟信号，再将模拟信号实时转换为初始数字信号，并且根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，也即是，本发明中的滤波方式是实时调整的，因此，提高了红外测温的准确性。

实施例二

为执行上述实施例一中的红外测温方法，本实施例提供一种与之对应的一种红外测测温的装置，所述装置至少包括：

接收模块，用于实时接收模拟信号以及探测器的实时温度值，模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中转换的；

转换模块，用于将模拟信号转换为初始数字信号；

滤波模块，用于根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；

测量温度确定模块，用于根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式确定所述目标对象的测量温度。

在一个实施例中，滤波模块包括：

滤波系数计算单元，用于根据探测器的实时温度值计算得到滤波系数；

目标数字信号确定单元，用于根据滤波系数进行滤波得到目标数字信号。

在一个实施例中，滤波系数的计算方法为：

a＝k*((T_{_dete_n}－T_{_dete_n－1})/t)+b；

其中，a为滤波系数，T_{_dete_n}为按照时间的顺序从初始数字信号获取的第n帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，T_{_dete_n－1}为第n－1帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，t为第n帧初始数字信号和第n－1帧初始数字信号的时间间隔，k和b为常数。

在一个实施例中，根据滤波系数进行滤波得到目标数字信号为：

Value_{_target_n}＝(1－a)*Value_{_initial_n}+a*Value_{_target_n－1}；

其中Value_{_target_n}为第n帧初始数字信号对应的目标数字信号，Value_{_initial_n}为第n帧的初始数字信号，Value_{_target_n－1}为第n－1帧对应的目标数字信号。

在一个实施例中，滤波模块还包括：

第一滤波单元，用于对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号；

第二滤波单元，用于根据探测器的实时温度值对所述均值数字信号进行滤波。

在一个实施例中，均值滤波法为滑动窗口滤波，滑动窗口的容量为L帧，按照时间的顺序从初始数字信号中获取第m帧初始数字信号，步骤对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号为：

若m<L，则Value_{_slide_m}＝Value_{_initial_m}；

若m≥L，则Value_{_slide_m}＝(Value_{_slide_m-(L－1)}+Value_{_slide_m－(L－2)}+…+Value_{_slide_m})/L；

其中，Value_{_initial_m}为第m帧的初始数字信号，Value_{_slide_m}为第m帧的均值数字信号，Value_{_slide_m－(L－1)}为第m－(L－1)帧的均值数字信号，Value_{_slide_m-(L-2)}为第m－(L－2)帧的均值数字信号，m和L为正整数。

在一个实施例中，温度-数字信号的关系式是通过固定黑体目标与红外测温热仪之间的距离，再依次调节黑体温度并记录对应的数字信号，最后采用拟合的方法得到的。

需要说明的是：上述实施例提供的红外测温方法装置在触发红外测温方法业务时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的红外测温装置与实施例一提供的红外测温法的实施例属于同一构思，即该装置是基于该方法的，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

实施例三

本实施例提供一种红外测温系统，包括：

探测器120用于获取视场中的红外辐射能，并将红外辐射能转换为模拟信号。

温度获取组件130用于获取探测器的实时温度值。

处理组件150用于执行如实施例一种所述的红外测温方法，该方法的执行过程及所能实现的技术效果请参照实施例一中的描述，此处不再赘述。

在一个实施例中，红外测温系统还包括温度获取模块130为温度传感器。

在一个实施例中，红外测温系统还包括光学镜头110。

在一个实施例中，探测器120和温度获取组件130通过数据接口140将模拟信号和探测器的实时温度值传输至处理组件150中。

在一个实施例中，处理组件150包括获取组件151，用于实时接收模拟信号以及探测器的实时温度值，模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中转换的；转换组件152，用于将模拟信号转换为初始数字信号；滤波组件153，用于根据探测器的实时温度值对初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；测量温度确定组件154，用于根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式确定所述目标对象的测量温度。

在一个实施例中，红外测温系统还包括网络接口160，该网络接口160被配置成便于通过网络170在红外测温系统的各个部件之间进行有线和/或无线通信，或者：通过网络170与远程设备180进行通信。

尽管已描述了本发明实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例中范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种红外测温方法，其特征在于，所述方法包括：

接收模拟信号以及探测器的实时温度值，所述模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中实时转换的；

将所述模拟信号实时转换为初始数字信号；

根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；

根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式，得到所述目标对象的测量温度；

在根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波之前还包括：

对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号；

所述根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波为：

根据所述探测器的实时温度值对所述均值数字信号进行滤波；

其中，所述均值滤波法为滑动窗口滤波，滑动窗口的容量为L帧，按照时间的顺序从初始数字信号中获取第m帧初始数字信号，步骤对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号为：

若m<L，则Value_{_slide_m}＝Value_{_initial_m}；

若m≥L，则Value_{_slide_m}＝(Value_{_slide_m-(L－1)}+Value_{_slide_m－(L－2)}+…+Value_{_slide_m})/L；

其中，Value_{_slide_m}为第m帧的初始数字信号，Value_{_slide_m}为第m帧的均值数字信号，Value_{_slide_m－(L－1)}为第m－(L－1)帧的均值数字信号，Value_{_slide_m-(L－2)}为第m－(L－2)帧的均值数字信号，m和L为正整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号的步骤包括：

根据所述探测器的实时温度值计算得到滤波系数；

根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滤波系数的计算方法为：

a＝k*((T_{_dete_n}－T_{_dete_n-1})/t)+b；

其中，a为滤波系数，T_{_dete_n}为按照时间的顺序从初始数字信号获取的第n帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，T_{_dete_n－1}为第n－1帧初始数字信号对应的探测器的实时温度值，t为第n帧初始数字信号和第n－1帧初始数字信号的时间间隔，k和b为常数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号为：

Value_{_target_n}＝(1－a)*Value_{_initial_n}+a*Value_{_target_n－1}；

其中Value_{_target_n}为第n帧初始数字信号对应的目标数字信号，Value_{_initial_n}为第n帧的初始数字信号，Value_{_target_n-1}为第n－1帧对应的目标数字信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度-数字信号的关系式是通过固定黑体目标与所述红外测温热仪之间的距离，再依次调节黑体温度并记录对应的数字信号，最后采用拟合的方法得到的。

6.一种红外测温装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收模拟信号以及探测器的实时温度值，所述模拟信号为所述探测器在获取目标对象的红外辐射能的过程中实时转换的；

转换模块，用于将所述模拟信号实时转换为初始数字信号；

滤波模块，用于根据所述探测器的实时温度值对所述初始数字信号进行滤波，得到目标数字信号；

目标温度获取模块，根据所述目标数字信号以及预先构建的温度-数字信号的关系式，得到所述目标对象的测量温度；

所述滤波模块还包括：

第一滤波单元，用于对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号；

第二滤波单元，用于根据探测器的实时温度值对所述均值数字信号进行滤波；

其中，所述均值滤波法为滑动窗口滤波，滑动窗口的容量为L帧，按照时间的顺序从初始数字信号中获取第m帧初始数字信号，步骤对初始数字信号进行均值滤波得到均值数字信号为：

若m<L，则Value_{_slide_m}＝Value_{_initial_m}；

若m≥L，则Value_{_slide_m}＝(Value_{_slide_m-(L－1)}+Value_{_slide_m－(L－2)}+…+Value_{_slide_m})/L；

其中，Value_{_initial_m}为第m帧的初始数字信号，Value_{_slide_m}为第m帧的均值数字信号，Value_{_slide_m－(L－1)}为第m－(L－1)帧的均值数字信号，Value_{_slide_m-(L－2)}为第m－(L－2)帧的均值数字信号，m和L为正整数。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述滤波模块还包括：

滤波系数计算单元，用于根据所述探测器的实时温度值计算得到滤波系数；

目标数字信号确定单元，用于根据所述滤波系数进行滤波得到目标数字信号。

8.一种红外测温系统，其特征在于，所述红外测温系统至少包括探测器、温度获取组件和处理组件；

所述探测器用于获取目标对象的红外辐射能并将所述红外辐射能实时转换为模拟信号；

探测器温度获取组件用于实时获取探测器的温度值；

所述处理组件用于执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。

Images