CN114136461A - 一种红外测温方法、系统、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
一种红外测温方法、系统、设备及计算机可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114136461A CN114136461A CN202111435962.6A CN202111435962A CN114136461A CN 114136461 A CN114136461 A CN 114136461A CN 202111435962 A CN202111435962 A CN 202111435962A CN 114136461 A CN114136461 A CN 114136461A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distance
- temperature
- calibration
- target
- temperature measurement
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
本申请公开了一种红外测温方法,该红外测温方法将数据采集处理过程中的目标测温距离划分为两部分,第一部分为近距离,即可以直接采集到目标黑体的标定数据的距离区间,第二部分为远距离,即超出能够直接采集目标黑体的标定数据但仍有测温需求的距离,进而采用两段式距离补偿标定方法,实现了使用常规黑体源进行距离补偿标定,对应得到的距离补偿参数适用于远大于实际标定距离的远距离大目标的红外测温距离补偿,该种实现方式对红外测温产品的工业应用场景实用性具有极大提高,大大扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境要求。本申请还公开了一种红外测温系统、设备及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及温度测量技术领域,特别涉及一种红外测温方法,还涉及一种红外测温系统、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
在现有工业红外成像测温产品生产过程中,标定温度使用的黑体大多直径小于200mm,在进行远距离距离补偿标定时,若黑体距离红外成像测温产品超过20m,那么视场中的黑体面往往小于1像元点,基本无法正常成像,更无法准确显示温度以进行测温,因此,工业应用场景中常见远距离(20米以上)大目标的测温场景,此距离尺度下无法使用黑体采集距离补偿标定所需的温度数据。
因此,如何实现中远距离的红外测温精度校正,以有效扩展红外测温产品的使用范围,降低工业场景使用时的环境需求是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种红外测温方法,该红外测温方法可以实现中远距离的红外测温精度校正,有效地扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境需求;本申请的另一目的是提供一种红外测温系统、设备以及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果。
第一方面,本申请提供了一种红外测温方法,包括:
确定目标测温距离,并对所述目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离;
当所述目标测温距离超出黑体标定距离时,在所述黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得所述黑体标定距离内的实际温度;
根据各所述实际温度和各所述目标黑体的标定温度计算获得所述黑体标定距离内的第一距离衰减系数;
对各所述第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得所述目标测温距离内的第二距离衰减系数;
根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度;
将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数;
利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
优选的,所述根据各所述实际温度和各所述目标黑体的标定温度计算获得所述黑体标定距离内的第一距离衰减系数,包括:
利用第一公式计算获得所述第一距离衰减系数,所述第一公式为:
其中,V'表示所述第一距离衰减系数;Lb表示普朗克黑体辐射定律;λ表示波长;Tb表示背景温度;T0表示所述目标黑体的标定温度;T1表示所述实际温度;c和c2为常量。
优选的,所述根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度,包括:
利用所述第一公式的反函数对各所述第二距离衰减系数进行计算,获得各所述拟合温度。
优选的,所述将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得各距离补偿参数,包括:
将各所述拟合温度与对应各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得各拟合函数参数;
将各所述拟合函数参数与对应的标定点距离进行函数拟合,获得各所述距离补偿参数。
优选的,所述利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度,包括:
根据所述距离补偿参数确定温度校准公式;
利用所述温度校准公式对所述目标测温距离内的测量温度进行计算,获得所述实际测量温度。
优选的,所述红外测温方法还包括:
当所述目标测温距离未超出黑体标定距离时,利用所述目标黑体的标定温度对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
第二方面,本申请还公开了一种红外测温系统,包括:
等距离标定模块,用于确定目标测温距离,并对所述目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离;
近距离温度测量模块,用于当所述目标测温距离超出黑体标定距离时,在所述黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得所述黑体标定距离内的实际温度;
第一系数计算模块,用于根据各所述实际温度和各所述目标黑体的标定温度计算获得所述黑体标定距离内的第一距离衰减系数;
第二系数拟合模块,用于对各所述第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得所述目标测温距离内的第二距离衰减系数;
远距离温度计算模块,用于根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度;
参数计算模块,用于将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数;
精度校准模块,用于利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
优选的,所述红外测温系统还包括近距离测温模块,用于当所述目标测温距离未超出黑体标定距离时,利用所述目标黑体的标定温度对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
第三方面,本申请还公开了一种红外测温设备,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所述的任一种红外测温方法的步骤。
第四方面,本申请还公开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所述的任一种红外测温方法的步骤。
本申请所提供的一种红外测温方法,包括确定目标测温距离,并对所述目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离;当所述目标测温距离超出黑体标定距离时,在所述黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得所述黑体标定距离内的实际温度;根据各所述实际温度和各所述目标黑体的标定温度计算获得所述黑体标定距离内的第一距离衰减系数;对各所述第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得所述目标测温距离内的第二距离衰减系数;根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度;将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数;利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
可见,本申请所提供的红外测温方法,将数据采集处理过程中的目标测温距离划分为两部分,第一部分为近距离,即可以直接采集到目标黑体的标定数据的距离区间,也即上述黑体标定距离,第二部分为远距离,即超出能够直接采集目标黑体的标定数据但仍有测温需求的距离,进而采用两段式距离补偿标定方法,实现了使用常规黑体源进行距离补偿标定,对应得到的距离补偿参数适用于远大于实际标定距离的远距离大目标的红外测温距离补偿,该种实现方式对红外测温产品的工业应用场景实用性具有极大提高,大大扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境要求。
本申请所提供的一种红外测温系统、设备以及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案,下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然,下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图,所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请所提供的一种红外测温方法的流程示意图;
图2为本申请所提供的另一种红外测温方法的流程示意图;
图3为本申请所提供的一种红外测温系统的结构示意图;
图4为本申请所提供的一种红外测温设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种红外测温方法,该红外测温方法可以实现中远距离的红外测温精度校正,有效地扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境需求;本申请的另一核心是提供一种红外测温系统、设备以及计算机可读存储介质,也具有上述有益效果。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种红外测温方法。
请参考图1,图1为本申请所提供的一种红外测温方法的流程示意图,该红外测温方法可包括:
S101:确定目标测温距离,并对目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离。
本步骤旨在实现目标测温距离确定以及对目标测温距离进行等距离标定,其中,目标测温距离即为当前需要进行红外测温的最远距离,例如,当需要对距离红外测温装置100米内的位置进行红外测温时,目标测温距离的取值即为100米。可见,目标测温距离的具体取值一般由当前工业环境和实际需求确定。
进一步,对目标测温距离进行等距离标定,即为按照预设标定距离对目标测温距离进行划分,获得各标定点以及对应的标定点距离,例如,当按照5米的预设标定距离对30米的目标测温距离进行等距离划分时,其所获得的标定点为6个,对应的标定点距离分别为5米、10米、15米、20米、25米以及30米。可以理解的是,上述预设标定距离的具体取值并不唯一,由技术人员根据实际情况进行设定即可,本申请对此不做限定。
S102:当目标测温距离超出黑体标定距离时,在黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得黑体标定距离内的实际温度。
本步骤旨在实现近距离内的温度测量,该近距离则是指上述黑体标定距离,当目标测温距离超出黑体标定距离时,将黑体标定距离之内视为近距离,黑体标定距离之外且目标测温距离之内视为远距离,换而言之,黑体标定距离即为可以直接采集到目标黑体的标定数据的最远距离,目标测温距离即为超出能够采集到目标黑体的标定数据但仍有测温需求的最远距离。
进一步,当目标测温距离超出黑体标定距离时,在黑体标定距离之内的各个标定点处,对每个目标黑体进行温度测量,获得对应的温度数据,即上述黑体标定距离内的实际温度。其中,每个目标黑体均已标定温度,且目标黑体的数量一般为多个。
仍然按照5米的预设标定距离对30米的目标测温距离进行等距离划分为例,对应获得标定点距离分别为5米、10米、15米、20米、25米以及30米的标定点共计6个,其中,位于黑体标定距离之内的标定点的标定点距离分别为5米、10米、15米以及20米,共计4个。进一步,假设目标黑体的数量为4个,对应的标定温度分别为10℃、50℃、90℃以及120℃,此时,即可测量每个已知标定温度的目标黑体分别在5米、10米、15米以及20米的标定点处的温度,共计16个测量结果,这16个测量结果即为上述黑体标定距离内的实际温度。更进一步地,为方便后续计算,还可以以4*4矩阵的形式对这16个测量结果进行存储。由此可见,当黑体标定距离内的标定点数量为N个,目标黑体的数量为M个时,对应获得的黑体标定距离内的实际温度为N*M矩阵。
S103:根据各实际温度和各目标黑体的标定温度计算获得黑体标定距离内的第一距离衰减系数。
本步骤旨在实现第一距离衰减系数的计算,该第一距离衰减系数即为黑体标定距离内各目标黑体在各标定点处对应的距离衰减系数,可以根据黑体标定距离内的各实际温度和各目标黑体的标定温度计算获得。
其中,上述S103具体可以包括:利用第一公式计算获得第一距离衰减系数,第一公式为:
其中,V'表示第一距离衰减系数;Lb表示普朗克黑体辐射定律;λ表示波长;Tb表示背景温度;T0表示目标黑体的标定温度;T1表示实际温度;c和c2为常量。
也就是说,将黑体标定距离内的各实际温度和各目标黑体的标定温度带入上述第一公式,即可计算获得黑体标定距离内的第一距离衰减系数。基于上述举例,当黑体标定距离内的标定点数量为N个,目标黑体的数量为M个时,对应获得的黑体标定距离内的实际温度为N*M矩阵,相应的,黑体标定距离内的第一距离衰减系数的数量为N*M个。
S104:对各第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得目标测温距离内的第二距离衰减系数。
本步骤旨在实现第二距离衰减系数的计算,该第二距离衰减系数即为目标测温距离内各目标黑体在各标定点处对应的距离衰减系数。具体而言,在获得黑体标定距离内的第一距离衰减系数之后,可以通过函数拟合的方式计算获得目标测温距离内的第二距离衰减系数,该过程相当于通过近距离内的距离衰减系数推导远距离(此处指全距离)内的距离衰减系数。
可以理解的是,由于是通过近距离内的距离衰减系数推导全距离内的距离衰减系数,因此,第二距离衰减系数的数量并不唯一,其具体取值取决于全距离的具体取值和相应的标定点距离。仍然按照5米的预设标定距离对30米的目标测温距离进行等距离划分为例,对应获得标定点距离分别为5米、10米、15米、20米、25米以及30米的标定点共计6个,其中,位于黑体标定距离之内的标定点的标定点距离分别为5米、10米、15米以及20米,共计4个,位于黑体标定距离之外的标定点的标定点距离分比为25米和30米共计2个。同时,假设目标黑体的数量为4个,对应的标定温度分别为10℃、50℃、90℃以及120℃,在此基础上,可以计算获得16个黑体标定距离内的实际温度以及16个第一距离衰减系数,在此之后,即可通过函数拟合计算全距离内的第二距离衰减系数,显然,该第二距离衰减系数包括黑体标定距离内的16个第一距离衰减系数和函数拟合后获得的黑体标定距离外的2*4=8个距离衰减系数,共计24个。S105:根据各第二距离衰减系数计算获得目标测温距离内的拟合温度。
本步骤旨在实现目标测温距离内的拟合温度的计算,可以根据各第二距离衰减系数计算获得,该目标测温距离内的拟合温度是指在目标测温距离内,各目标黑体在各标定点处的拟合温度。当然,类似于上述黑体标定距离内的实际温度与第一距离衰减系数之间的对应关系,第二距离衰减系数与目标测温距离内的拟合温度同样是一一对应的关系,因此,第一距离衰减系数的数量即为目标测温距离内的拟合温度的数量。
其中,上述S105具体可以包括:利用第一公式的反函数对各第二距离衰减系数进行计算,获得各拟合温度。也就是说,将各第二距离衰减系数代入第一公式的反函数,即可计算获得目标测温距离内的各拟合温度。
由此,根据S102~S105,实现了利用黑体标定距离内的实际温度计算获得目标测温距离内的拟合温度,也即实现了利用近距离内的实际温度计算获得远距离(此处指全距离)内的拟合温度。
S106:将各拟合温度与对应的各目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数。
本步骤旨在通过函数拟合实现距离补偿参数的确定,该距离补偿参数则用于实现红外测温的精度校正。具体而言,在获得目标测温距离内的各拟合温度之后,即可将其与各目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得相应的拟合函数,其中,拟合函数的参数即为距离补偿参数。其中,上述S106可以包括:将各拟合温度与对应各目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得各拟合函数参数;将各拟合函数参数与对应的标定点距离进行函数拟合,获得各距离补偿参数。
具体的,在距离补偿参数的计算过程中,可以先计算各拟合温度与对应各目标黑体的标定温度之间的拟合函数,获得该拟合函数的各拟合函数参数;进一步,再计算各拟合函数参数与对应的各标定点距离之间的拟合函数,即可获得各距离补偿参数。
需要说明的是,上述各拟合函数的计算过程,可以为一次拟合,也可以为二次拟合或其他,可以由技术人员根据实际情况进行设定,本申请对此不做限定。在此基础上,由于距离补偿参数即为拟合函数的参数,因此,距离补偿参数的数量与所使用的拟合函数的类型相关。
S107:利用距离补偿参数对目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
本步骤旨在利用距离补偿参数实现红外测温的精度校正,以获得更为准确的实际测量温度。具体的,在利用红外测温装置进行温度测量时,对于目标测温距离内任意距离点处的测量温度,均可以利用上述获得的距离补偿参数进行精度校正,从而获得对应的实际测量温度。其中,实际测量温度即为红外测量温度的校准值。
作为一种优选实施例,上述利用距离补偿参数对目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度,可以包括:根据距离补偿参数确定温度校准公式;利用温度校准公式对目标测温距离内的测量温度进行计算,获得实际测量温度。
如上所述,距离补偿参数即为各拟合温度与对应的各目标黑体的标定温度之间的拟合函数的参数,因此,该拟合函数即为温度校准公式,在此基础上,当需要对目标测量距离内的任一距离进行温度测量时,即可将相应的测量温度代入该温度校准公式进行计算,获得相应的实际测量温度,由此,实现温度校准。
作为一种优选实施例,该红外测温方法还可以包括:当目标测温距离未超出黑体标定距离时,利用目标黑体的标定温度对目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
具体的,当目标测温距离未超出黑体标定距离时,由于目标黑体可以正常成像,此时则可以直接利用各目标黑体的标定温度对红外测温结果进行精度校正,以获得对应的实际测量温度,该实现过程参照已有技术即可,本申请在此不再赘述。
可见,本申请所提供的红外测温方法,将数据采集处理过程中的目标测温距离划分为两部分,第一部分为近距离,即可以直接采集到目标黑体的标定数据的距离区间,也即上述黑体标定距离,第二部分为远距离,即超出能够直接采集目标黑体的标定数据但仍有测温需求的距离,进而采用两段式距离补偿标定方法,实现了使用常规黑体源进行距离补偿标定,对应得到的距离补偿参数适用于远大于实际标定距离的远距离大目标的红外测温距离补偿,该种实现方式对红外测温产品的工业应用场景实用性具有极大提高,大大扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境要求。
基于上述各实施例,本申请实施例提供了另一种红外测温方法。
请参考图2,图2为本申请所提供的另一种红外测温方法的流程示意图,其具体实现流程如下:
可以理解的是,在实际使用中,限制基于距离补偿的远距离红外测温精度校正方法标定距离的主要因素为:距离拉远后目标黑体无法在视场中正常成像并显示目标点温度,影响标定数据采集,因此,可以将数据采集处理过程中的目标测温距离划分为两部分:第一部分为近距离,即可以直接采集到目标黑体的标定温度的距离区间;第二部分为远距离,即超出能够直接采集目标黑体的标定温度但仍有测温需求的距离区间。
第一部分:近距离为使用已标定温度的目标黑体在成像视场中能够实现测温功能的最远间隔距离(即黑体标定距离),此部分距离特点为:可以使用各目标黑体直接在此范围内的不同标定点处进行测温数据采集。因此,可以在此近距离范围内进行等间隔划分,获得多个不同距离的标定点,然后分别在各个标定点处采集红外测温仪对不同标定温度的目标黑体的读数,获得近距离的原始数据矩阵N1(黑体标定距离内的实际温度);
第二部分:远距离为无法使用上述方式直接采用红外测温仪对目标黑体进行测温的距离,因为在此距离范围内,红外测温仪视场中的黑体面积过小,以至于黑体面积占比小于一个像素点,无法直接从输出图像上直接读取当前距离下相应的目标黑体的温度。因此,可以将近距离采集到的原始数据矩阵N1作为基准,利用公式1对原始数据矩阵N1进行计算,获得各目标黑体在各标定点处的距离衰减系数V'(即第一距离衰减系数):
其中,V'表示第一距离衰减系数;Lb表示普朗克黑体辐射定律;λ表示波长;Tb表示背景温度;T0表示目标黑体的标定温度;T1表示实际温度;c和c2为常量。
进一步,将距离衰减系数V'及对应的标定点距离作为参数,对二者进行二次拟合,获得全距离(即目标测温距离)内,各目标黑体在各标定点处的距离衰减系数V(即第二距离衰减系数);将新的系数V带入公式1的反函数,即可计算得到全距离下的原始数据。此时,所获得的新的原始数据是包含了近距离和远距离全部标定点对应的测温标定原始数据(即目标测温距离内的拟合温度),由此,获得全距离的原始数据矩阵N2。
进一步,对于原始数据矩阵N2,可以先计算每个标定点处的拟合温度与目标黑体标定温度的一次(或二次)拟合函数关系,再将各个标定点处的拟合函数参数值分别与其标定点距离对应并进行函数拟合,即可得到一组通用的距离补偿参数。
最后,在使用距离补偿参数时,将红外测温仪的实际测量值与当前距离相结合,一同代入该距离补偿参数对应的拟合函数(即温度校准公式),即可得到当前距离下的实际测量温度。
经过测试,上述红外测温方法成功实现了在1-10M处进行原始数据采集,经过数据拟合处理后得到1-20M的距离补偿参数,通过在1-20M距离内使用超大面源黑体进行测温精度检测,在20-100M内对大面积表面发射率已知的电热毯进行测温检测(电热毯温度为测温时实时使用接触式测温计测得),补偿后的测温精度皆在产品误差允许范围内。
可见,本申请实施例所提供的红外测温方法,将数据采集处理过程中的目标测温距离划分为两部分,第一部分为近距离,即可以直接采集到目标黑体的标定数据的距离区间,也即上述黑体标定距离,第二部分为远距离,即超出能够直接采集目标黑体的标定数据但仍有测温需求的距离,进而采用两段式距离补偿标定方法,实现了使用常规黑体源进行距离补偿标定,对应得到的距离补偿参数适用于远大于实际标定距离的远距离大目标的红外测温距离补偿,该种实现方式对红外测温产品的工业应用场景实用性具有极大提高,大大扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境要求。
本申请实施例提供了一种红外测温系统。
请参考图3,图3为本申请所提供的一种红外测温系统的结构示意图,该红外测温系统可包括:
等距离标定模块1,用于确定目标测温距离,并对目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离;
近距离温度测量模块2,用于当目标测温距离超出黑体标定距离时,在黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得黑体标定距离内的实际温度;
第一系数计算模块3,用于根据各实际温度和各目标黑体的标定温度计算获得黑体标定距离内的第一距离衰减系数;
第二系数拟合模块4,用于对各第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得目标测温距离内的第二距离衰减系数;
远距离温度计算模块5,用于根据各第二距离衰减系数计算获得目标测温距离内的拟合温度;
参数计算模块6,用于将各拟合温度与对应的各目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数;
精度校准模块7,用于利用距离补偿参数对目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
可见,本申请实施例所提供的红外测温系统,将数据采集处理过程中的目标测温距离划分为两部分,第一部分为近距离,即可以直接采集到目标黑体的标定数据的距离区间,也即上述黑体标定距离,第二部分为远距离,即超出能够直接采集目标黑体的标定数据但仍有测温需求的距离,进而采用两段式距离补偿标定方法,实现了使用常规黑体源进行距离补偿标定,对应得到的距离补偿参数适用于远大于实际标定距离的远距离大目标的红外测温距离补偿,该种实现方式对红外测温产品的工业应用场景实用性具有极大提高,大大扩展了红外测温产品的使用范围,降低了工业场景使用时的环境要求。
作为一种优选实施例,上述第一系数计算模块3可具体用于利用第一公式计算获得第一距离衰减系数,第一公式为:
其中,V'表示第一距离衰减系数;Lb表示普朗克黑体辐射定律;λ表示波长;Tb表示背景温度;T0表示目标黑体的标定温度;T1表示实际温度;c和c2为常量。
作为一种优选实施例,上述远距离温度计算模块5可具体用于利用第一公式的反函数对各第二距离衰减系数进行计算,获得各拟合温度。
作为一种优选实施例,上述精度校准模块7可具体用于将各拟合温度与对应各目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得各拟合函数参数;将各拟合函数参数与对应的标定点距离进行函数拟合,获得各距离补偿参数。
作为一种优选实施例,上述精度校准模块7可具体用于根据距离补偿参数确定温度校准公式;利用温度校准公式对目标测温距离内的测量温度进行计算,获得实际测量温度。
作为一种优选实施例,该红外测温系统还可包括近距离测温模块,用于当目标测温距离未超出黑体标定距离时,利用目标黑体的标定温度对目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
对于本申请提供的系统的介绍请参照上述方法实施例,本申请在此不做赘述。
本申请实施例提供了一种红外测温设备。
请参考图4,图4为本申请所提供的一种红外测温设备的结构示意图,该红外测温设备可包括:
存储器10,用于存储计算机程序;
处理器20,用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种红外测温方法的步骤。
对于本申请提供的设备的介绍请参照上述方法实施例,本申请在此不做赘述。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种红外测温方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例,本申请在此不做赘述。
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他实施例的不同之处,各个实施例之间相同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。
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申请的范围。
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。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请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,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种红外测温方法,其特征在于,包括:
确定目标测温距离,并对所述目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离;
当所述目标测温距离超出黑体标定距离时,在所述黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得所述黑体标定距离内的实际温度;
根据各所述实际温度和各所述目标黑体的标定温度计算获得所述黑体标定距离内的第一距离衰减系数;
对各所述第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得所述目标测温距离内的第二距离衰减系数;
根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度;
将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数;
利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
3.根据权利要求2所述的红外测温方法,其特征在于,所述根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度,包括:
利用所述第一公式的反函数对各所述第二距离衰减系数进行计算,获得各所述拟合温度。
4.根据权利要求1所述的红外测温方法,其特征在于,所述将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数,包括:
将各所述拟合温度与对应各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得各拟合函数参数;
将各所述拟合函数参数与对应的标定点距离进行函数拟合,获得所述距离补偿参数。
5.根据权利要求1所述的红外测温方法,其特征在于,所述利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度,包括:
根据所述距离补偿参数确定温度校准公式;
利用所述温度校准公式对所述目标测温距离内的测量温度进行计算,获得所述实际测量温度。
6.根据权利要求1所述的红外测温方法,其特征在于,还包括:
当所述目标测温距离未超出黑体标定距离时,利用所述目标黑体的标定温度对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
7.一种红外测温系统,其特征在于,包括:
等距离标定模块,用于确定目标测温距离,并对所述目标测温距离进行等距离标定,获得各标定点以及对应的标定点距离;
近距离温度测量模块,用于当所述目标测温距离超出黑体标定距离时,在所述黑体标定距离内的各标定点处对各目标黑体进行温度测量,获得所述黑体标定距离内的实际温度;
第一系数计算模块,用于根据各所述实际温度和各所述目标黑体的标定温度计算获得所述黑体标定距离内的第一距离衰减系数;
第二系数拟合模块,用于对各所述第一距离衰减系数与对应的各标定点距离进行函数拟合,获得所述目标测温距离内的第二距离衰减系数;
远距离温度计算模块,用于根据各所述第二距离衰减系数计算获得所述目标测温距离内的拟合温度;
参数计算模块,用于将各所述拟合温度与对应的各所述目标黑体的标定温度进行函数拟合,获得距离补偿参数;
精度校准模块,用于利用所述距离补偿参数对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
8.根据权利要求7所述的红外测温系统,其特征在于,还包括近距离测温模块,用于当所述目标测温距离未超出黑体标定距离时,利用所述目标黑体的标定温度对所述目标测温距离内的测量温度进行精度校正,获得实际测量温度。
9.一种红外测温设备,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6任一项所述的红外测温方法的步骤。
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任一项所述的红外测温方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111435962.6A CN114136461B (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 一种红外测温方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111435962.6A CN114136461B (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 一种红外测温方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114136461A true CN114136461A (zh) | 2022-03-04 |
CN114136461B CN114136461B (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=80389175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111435962.6A Active CN114136461B (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 一种红外测温方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114136461B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111006775A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-14 | 中科和光(天津)应用激光技术研究所有限公司 | 一种基于非制冷红外热成像测温技术的距离补偿方法 |
CN111537074A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-14 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种温度测量方法及系统 |
CN111595462A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-08-28 | 南京智谱科技有限公司 | 红外成像测温系统标定方法、装置、计算设备及存储介质 |
CN111896117A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-06 | 智慧眼科技股份有限公司 | 基于温差和距离的温度补偿方法、装置及相关设备 |
CN112050948A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-08 | 沈阳上博智像科技有限公司 | 基于探测器温度漂移模型的无挡片红外测温方法 |
CN112556856A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-26 | 烟台艾睿光电科技有限公司 | 一种红外测温修正方法、装置及电子设备 |
WO2021159529A1 (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 可移动装置、控制终端、利用可移动装置中的红外热像仪测温的方法以及可移动系统 |
-
2021
- 2021-11-29 CN CN202111435962.6A patent/CN114136461B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111006775A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-14 | 中科和光(天津)应用激光技术研究所有限公司 | 一种基于非制冷红外热成像测温技术的距离补偿方法 |
WO2021159529A1 (zh) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 可移动装置、控制终端、利用可移动装置中的红外热像仪测温的方法以及可移动系统 |
CN111537074A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-14 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种温度测量方法及系统 |
WO2021196360A1 (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种温度测量方法及系统 |
CN111595462A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-08-28 | 南京智谱科技有限公司 | 红外成像测温系统标定方法、装置、计算设备及存储介质 |
CN112050948A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-08 | 沈阳上博智像科技有限公司 | 基于探测器温度漂移模型的无挡片红外测温方法 |
CN111896117A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-06 | 智慧眼科技股份有限公司 | 基于温差和距离的温度补偿方法、装置及相关设备 |
CN112556856A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-26 | 烟台艾睿光电科技有限公司 | 一种红外测温修正方法、装置及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114136461B (zh) | 2023-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100668025B1 (ko) | 온도 보정 처리 장치 | |
US9091602B2 (en) | Quantum theory correction method and system for improving accuracy of temperature measurement of radiation thermometer | |
CN104501969A (zh) | 一种高精度红外热像测温方法及系统 | |
CN103983361A (zh) | 在线式网络测温热像仪标定方法 | |
CN112798110A (zh) | 一种基于标定拟合的红外热成像设备温度检测方法 | |
CN110702274B (zh) | 一种基于精确微型相变固定点黑体模型的太空校准方法 | |
KR101862106B1 (ko) | 복사열 영상측정장치를 이용한 온도측정장치의 교정방법 | |
US20160018266A1 (en) | Digital temperature determination using a radiometrically calibrated and a non-calibrated digital thermal imager | |
CN111579081B (zh) | 一种红外测温方法、装置及设备 | |
CN111795744A (zh) | 基于双目摄像头测距的红外测温补偿方法 | |
JP2013170946A (ja) | 放射温度計による温度測定方法および温度測定システム | |
CN110006529B (zh) | 一种红外探测装置输出校正方法及装置 | |
Saunders | Correcting radiation thermometry measurements for the size-of-source effect | |
CN111928949B (zh) | 热像测温方法、装置、计算机设备、存储介质 | |
CN114136461A (zh) | 一种红外测温方法、系统、设备及计算机可读存储介质 | |
Chrzanowski et al. | Testing and evaluation of thermal cameras for absolute temperature measurement | |
CN201892573U (zh) | 一种近红外辐射温度计 | |
US20220260431A1 (en) | Temperature Measurement Method and Program | |
CN111366254A (zh) | 一种大气透过率检测方法及装置 | |
CN108225399B (zh) | 一种传感器系统的通用修正方法 | |
Sentenac et al. | Noise effect on the interpolation equation for near infrared thermography | |
Chrzanowski | Evaluation of thermal cameras in quality systems according to ISO 9000 or EN 45000 standards | |
CN114323289B (zh) | 一种可在不同环境温度和不同时段实现精确测温的方法 | |
CN113252185B (zh) | 红外测温仪温度测量方法、系统和存储介质 | |
JP6562254B2 (ja) | 温度検出装置及び温度検出方法 |
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 |