CN115371823A - 基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法 - Google Patents

基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法 Download PDF

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CN115371823A CN202211300090.7A CN202211300090A CN115371823A CN 115371823 A CN115371823 A CN 115371823A CN 202211300090 A CN202211300090 A CN 202211300090A CN 115371823 A CN115371823 A CN 115371823A
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Abstract

本申请属于红外相机领域。具体提供一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法，该方法包括校准所述系统中各个红外机芯的积分时间、增益、温度乘性系数和温度偏置系数。基于本申请提供的技术方案，可以实时校准该基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的参数，从而提高利用该系统测得的各种数据的准确性。

Description

基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法
技术领域
本申请涉及红外相机技术领域，特别涉及一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法、测温方法和气体识别方法。
背景技术
近年来，对工业安全监测技术的需求日益迫切。化学生产领域的气体介质泄露事件频繁发生，造成了爆炸、火灾等严重后果。
目前，对于化学生成领域中气体介质泄露的问题来说，一般会使用一个宽光谱范围的红外机芯进行气体介质泄露监测。一般的，在气体介质泄露时可以观测到一团黑色气体喷涌而出，通过监测各个位置的温度来判断该泄露事件的危险程度。但是，这个方法只能检测到存在气体介质泄露，却无所辨别泄露的气体介质类型。为了辨别泄露气体介质的类型，现有技术使用较多的是转轮式的方案，即：采用一个探测器，通过牺牲时间分辨率，在不同的时间段内切换不同波段的滤波片来获得对应的光谱曲线，从而辨别气体介质类型；但是，户外泄露的气体介质极易受到空气流动的影响，因此，这种方案在辨别准确性上存在缺陷。再有一种现有技术是采用多红外机芯的方式来同时对气体介质泄露监测，但是，不同红外机芯存在差异，因此难以获得准确的光谱曲线。
目前，对于红外测温来说，一般是通过对单个红外相机进行预存标定来校正红外相机的各参数，但是，这种方式极易受到环境因素的干扰，使测得的温度存在较大的误差。
发明内容
鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法、测温方法和气体识别方法，通过对该系统进行实时校正以解决难以获得准确光谱曲线的问题，不仅可以根据实时校正更新的系统参数使温度测量更为准确，还可以使泄露气体种类的识别更为准确。
为达到上述目的，本申请第一方面提供一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法，所述系统包括：第一控温挡片、第二控温挡片和多个红外机芯；所述第一控温挡片和所述第二控温挡片光路对齐设置；所述多个红外机芯的红外镜头位于同一平面且所述多个红外机芯的红外镜头被所述第一控温挡片和所述第二控温挡片覆盖；
所述校准方法包括：
S101：控制所述第一控温挡片为关闭状态且控制所述第二控温挡片为开启状态：
分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取各张图像的第一时序像素值和所述所述多张图像的第一空域像素平均值；根据所述第一空域像素平均值确定所述系统的台间比例值；所述台间比例值用于表征其他红外机芯的第一空域像素平均值相对于基准红外机芯的第一空域像素平均值的比例；所述基准红外机芯为从所述多个红外机芯中任意选择的一个红外机芯；根据所述台间比例值校准所述各个红外机芯的积分时间；
S102：控制所述第一控温挡片为开启状态且控制所述第二控温挡片为关闭状态：
分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取所述各张图像的第二时序像素值和第二空域像素平均值；根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值校准所述各个红外机芯的增益；
S103：根据所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。
由上，通过计算系统的红外机芯的台间比例值，并基于该值进行系统参数的校准，可以解决由于台间差异问题导致的灵敏度温度，从而使得通过该系统获得准确的光谱曲线，以提高利用该系统测得的各种数据的准确性。
作为第一方面一种可选的实现方式，所述根据所述第一空域像素平均值确定所述系统的台间比例值，包括：从所述多个红外机芯中任意选择一个红外机芯作为基准红外机芯；将所述基准红外机芯所获得的所述多张图像的所述第一空域像素平均值作为第一基准空域像素平均值；分别将所述各个红外机芯所获得的所述多张图像的所述第一空域像素平均值与所述第一基准空域像素平均值作比，获得所述台间比例值。
由上，提供了一种计算系统种红外机芯台间比例值的方法，通过该方法可以反应系统种红外机芯的台间比例，使获得的光谱曲线更为准确。
作为第一方面一种可选的实现方式，所述根据所述台间比例值校准所述各个红外机芯的积分时间，包括：从所述多个红外机芯中任意选择一个红外机芯作为基准红外机芯；将所述基准红外机芯的理论信号量作为基准理论信号量；分别将所述各个红外机芯的理论信号量与所述基准理论信号量作比，获得理论比例系数；根据所述理论比例系数和所述台间比例值确定所述各个红外机芯的差异系数；利用所述各个红外机芯的差异系数校准所述各个红外机芯的积分时间。
由上，提供了通过台间比例值校准红外机芯积分时间的方法，实现了积分时间的实时修正。
作为第一方面一种可选的实现方式，所述各个红外机芯的理论信号量的确定过程包括：获取所述各个红外机芯的初始温度，并计算所述初始温度的平均值；将所述第一控温挡片的温度控制为第一温度，将所述第二控温挡片的温度控制为第二温度；其中，所述第一温度通过所述初始温度的平均值与预设的温度偏差阈值作加法运算获得，所述第二温度通过所述初始温度的平均值与所述预设的温度偏差阈值作减法运算获得；计算所述第一温度的普朗克曲线；根据所述第一温度的普朗克曲线确定所述各个红外机芯的理论信号量。
作为第一方面一种可选的实现方式，所述根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值校准所述各个红外机芯的增益，包括：根据所述第一时序像素平均值和所述第二时序像素平均值确定所述各个红外机芯的响应值；根据所述各个红外机芯的响应值计算响应平均值；将所述响应平均值与所述各个红外机芯的响应值作比获得所述各个红外机芯的增益修正系数；利用所述各个红外机芯的增益修正系数校准所述各个红外机芯的增益。
由上，提供了一种通过第一时序像素平均值和第二时序像素平均值修正红外机芯增益的方案，通过该方案，可以实现增益的实时修正，提高系统的精确性。
作为第一方面一种可选的实现方式，所述根据所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数，包括：获取所述各个红外机芯的初始温度，并计算所述初始温度的平均值；将所述第一控温挡片的温度控制为第一温度，将所述第二控温挡片的温度控制为第二温度；其中，所述第一温度通过所述初始温度的平均值与预设的温度偏差阈值作加法运算获得，所述第二温度通过所述初始温度的平均值与所述预设的温度偏差阈值作减法运算获得；根据所述第一温度、所述第二温度、所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。
由上，提供了一种基于第一空域像素平均值和第二空域像素平均值修正红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数的方法，可以实现红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数的实时修正，从而提高系统测量的精确性。
作为第一方面一种可选的实现方式，所述根据所述第一温度、所述第二温度、所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数，包括：
按下式校准第n个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数
Figure 646860DEST_PATH_IMAGE001
和第n个红外机芯的温度偏置系数
Figure 404601DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 849488DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 452508DEST_PATH_IMAGE004
为第n个红外机芯的第一空域像素平均值，
Figure 158296DEST_PATH_IMAGE005
为第n个红外机芯的第二空域像素平均值，e为自然常数，TEMP+TEMP_diff为所述第一温度，TEMP-TEMP_diff为所述第二温度。
本申请第二方面提供一种利用上述第一方面任一项所述的校准方法校准后的系统来测量温度的方法，包括：根据各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数确定各个红外机芯的温度估计值；将所述各个红外机芯的温度估计值和预设的权重修正系数作乘法运算获得各个红外机芯的温度计算值；根据所述预设的权重修正系数修正各个红外机芯的权重修正系数，得到各个红外机芯修正后的权重修正系数；根据所述各个红外机芯修正后的权重修正系数和所述各个红外机芯的温度估计值确定所述各个红外机芯修正后的温度值；根据所述各个红外机芯修正后的温度值、所述各个红外机芯的温度计算值、以及预设的收敛系数进行比较，从而确定所述系统的测量温度。
由上，通过该方法测量温度，可以提高测温的准确性。
作为第二方面一种可选的实现方式，所述根据所述预设的权重修正系数修正各个红外机芯的权重修正系数，得到各个红外机芯修正后的权重修正系数，包括： 利用维恩位移定律计算所述红外机芯的温度计算值所对应的波段；按下式确定所述波段所对应的红外机芯的修正后的权重修正系数：
Figure 322823DEST_PATH_IMAGE006
按下式确定其他红外机芯修正后的权重修正系数：
Figure 379641DEST_PATH_IMAGE007
其中，第n个红外机芯为所述波段所对应的红外机芯，
Figure 661718DEST_PATH_IMAGE008
为第n个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 487591DEST_PATH_IMAGE008
为第n个红外机芯修正前的权重修正系数，
Figure 321555DEST_PATH_IMAGE009
为预设的权重修正系数；除第n个红外机芯以外的红外机芯为其他红外机芯，
Figure 95695DEST_PATH_IMAGE010
为第i个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 306097DEST_PATH_IMAGE011
为第i个红外机芯修正前的权重修正系数，N为所述系统中红外机芯的总数量。
本申请第三方面提供一种利用上述第一方面任一项所述的校准方法校准后的系统来识别泄露气体种类的方法，包括：根据所述系统中各个红外机芯的红外镜头透过率、所述系统中红外探测器的响应值和气体的透过率确定所述各个红外机芯对于所述气体获得的信号量；根据所述各个红外机芯对于所述气体获得的信号量确定所述各个红外机芯对于所述气体的相对响应值；根据所述各个红外机芯对于所述气体的相对响应值和各个红外机芯的平均信号量确定所述气体的均方差差异度；从所述均方差差异度中选取最小值所对应的气体作为泄露气体。
由上，通过上述方法，可以准确识别泄露气体的种类，进而保证系统以及环境的安全性。
本申请的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为本申请实施例提供的基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的利用基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统来测量温度的方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的利用基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统来识别泄露气体种类的方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的一种计算设备的结构性示意性图；
图6为本申请实施例提供的另外一种计算设备的结构性示意性图。
具体实施方式
说明书和权利要求书中的词语“第一、第二、第三等”或模块A、模块B、模块C等类似用语，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如S110、S120……等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。
说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容；它不排除其它的元件或步骤。因此，其应当诠释为指定所提到的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤或部件及其组群。因此，表述“包括装置A和B的设备”不应局限为仅由部件A和B组成的设备。
本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致，以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外，本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
对本申请具体实施方式进行进一步详细说明之前，对本申请实施例中涉及的名词和属于，以及其在本申请中相应的用途\作用\功能等进行说明，本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释：
1）红外机芯：为红外相机的核心组成部分，用来探测红外波段的辐射信号。
2）控温挡片：用于实现光路遮挡的器件，且该器件的温度为可控的。
下面参见各图，对本申请实施例提供的一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法进行详细说明。
如图1所示，为本申请实施例提供的基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的结构示意图。
参见图1，该系统包括第一控温挡片10、第二控温挡片20和多个红外机芯30，在本实施例中，例如存在N个红外机芯30。其中，第一控温挡片10和第二控温挡片20光路对齐设置，其中，图1示出的第一控温挡片10为远离红外机芯30的控温挡片，第二控温挡片20为靠近红外机芯30的控温挡片，在其他实施例中，第一控温挡片10和第二控温挡片的位置也可以互换。应理解，多个红外机芯30的具体摆放形式本申请实施例不做特殊限定，只需满足多个红外机芯30的红外镜头位于同一平面且可以被第一控温挡片10和第二控温挡片20覆盖即可，例如：多个红外机芯30可以并列摆放（即图1示出的形式）；再例如：多个红外机芯30可以摆放成线性阵列（未图示）；又例如：多个红外机芯30还可以拜访成方形阵列（未图示）。在本申请实施例中，各个红外机芯经过对齐裁剪等操作，使得监测画面中的画面大小以及视场均一致。
在本实施例中，红外机芯30至少应包括镀膜的红外镜头、红外探测器、滤波片和温度传感器。其中，镀膜的红外镜头用于实现红外辐射图像的聚焦，红外探测器用于实现热电转换，滤波片用于控制可透过的波段，温度传感器用于实现对温度的测量，。
在本实施例中，一般的挥发性有机化合物气体在6μm~14μm波段内具有明显的特征峰，通过6μm~14μm波段内的光谱曲线可以辨别不同的气体类型。因此，本实施例以各个红外机芯30的滤光片叠加能够覆盖6μm~14μm波段为例进行说明，例如，红外机芯1中滤波片为6μm~7μm波段的光通过，其它波段的光截至；红外机芯2中滤波片为7μm~8μm波段的光通过，其它波段的光截至；以此类推，红外机芯N中的滤波片为13μm~14μm波段的光通过，其它波段的光截至。应理解，各个红外机芯30的滤光片叠加能够覆盖6μm~14μm波段仅是示例性说明，在其他实施例中，波段范围可以根据需要进行调整。
下面详细介绍对该基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法。
如图2所示为该校准方法的流程图，该校准方法主要包括对各个红外机芯积分时间的校准、对各个红外机芯增益的校准、对各个红外机芯温度乘性系数和温度偏置系数的校准。上述校准过程的实现主要包括步骤S101-S103，下面对各个步骤依次进行详细介绍。
S101：控制第一控温挡片10为关闭状态且控制第二控温挡片20为开启状态，在本实施例中，为了方便描述将该状态称为控温挡片的第一状态。其中，控温挡片为关闭状态表示该控温挡片完全遮挡成像光路，控温挡片为开启状态表示该控温挡片不遮挡成像光路。
在控温挡片为第一状态下：
S101a：分别利用各个红外机芯分别获取多张图像，并获取各张图像的第一时序像素值和所述多张图像的第一空域像素平均值。
例如，利用红外机芯n获取K张图像，即获得图像Image1_n_1、Image1_n_2、Image1_n_3……Image1_n_K，其中，下标1_n_K分别表示第一控温挡片关闭、第n个红外机芯、第K张图像，则Image1_n_K表示第n个红外机芯在第一控温挡片关闭的情况下，获得的第K张图像的第一时序像素值。；将图像Image1_n_1、Image1_n_2、Image1_n_3……Image1_n_K在空域上取平均则可以获得第一空域像素平均值Val1_n，其中，下标1_n分别表示第一控温挡片关闭、第n个红外机芯。
S101b：根据所述第一空域像素平均值确定所述系统的台间比例值。其中，所述台间比例值用于表征其他红外机芯的第一空域像素平均值相对于基准红外机芯的第一空域像素平均值的比例；所述基准红外机芯为从所述多个红外机芯中任意选择的一个红外机芯。
在本步骤中，首先需要从多个红外机芯中任意选择一个红外机芯作为基准红外机芯，例如，本实施例将红外机芯1作为基准红外机芯。在其他实施例中可以选择其他红外机芯作为基准红外机芯。
然后将基准红外机芯所获得的所述多张图像的所述第一空域像素平均值作为第一基准空域像素平均值，本实施例中即将红外机芯1对应的第一空域像素平均值Val1_1作为第一基准空域像素平均值。
分别将各个红外机芯所获得的多张图像的第一空域像素平均值与第一基准空域像素平均值作比，即可获得各个台间比例值。具体的，可以按下式确定各个台间比例值：
Figure 861843DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 866708DEST_PATH_IMAGE013
……
Figure 632539DEST_PATH_IMAGE014
其中，
Figure 882517DEST_PATH_IMAGE015
表示红外机芯1与标准红外机芯（本实施例是红外机芯1）的台间比例值，
Figure 682982DEST_PATH_IMAGE016
表示红外机芯2与标准红外机芯的台间比例值，
Figure 999694DEST_PATH_IMAGE017
表示红外机芯N与标准红外机芯的台间比例值，
Figure 252821DEST_PATH_IMAGE018
表示红外机芯1的第一空域像素平均值，
Figure 805025DEST_PATH_IMAGE019
表示红外机芯2的第一空域像素平均值，
Figure 695883DEST_PATH_IMAGE020
表示红外机芯N的第一空域像素平均值。
S101c：根据所述台间比例值校准所述各个红外机芯的积分时间。
在本步骤中，首先需要从多个红外机芯中任意选择一个红外机芯作为基准红外机芯，例如，本实施例将红外机芯1作为基准红外机芯。在其他实施例中可以选择其他红外机芯作为基准红外机芯。
然后计算各个红外机芯的理论信号量Sn，并将基准红外机芯（本实施例为红外机芯1）的理论信号量S1作为基准理论信号量。其中，各个红外机芯的理论信号量将在下文中进行详细描述。
分别将各个红外机芯的理论信号量与基准理论信号量作比，从而获得理论比例系数。具体的，理论比例系数可以按下式计算：
Figure 42551DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 658340DEST_PATH_IMAGE022
、……
Figure 14235DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 523714DEST_PATH_IMAGE024
为红外机芯1的理论比例系数，
Figure 542747DEST_PATH_IMAGE025
为红外机芯2的理论比例系数，
Figure 645833DEST_PATH_IMAGE026
为红外机芯N的理论比例系数，
Figure 539839DEST_PATH_IMAGE027
为红外机芯1的理论信号量，
Figure 169404DEST_PATH_IMAGE028
为红外机芯2的理论信号量，
Figure 857874DEST_PATH_IMAGE029
为红外机芯N的理论信号量。
根据各个红外机芯的理论比例系数和台间比例值来确定各个红外机芯的差异系数。具体的，各个红外机芯的差异系数可以按下式确定：
Figure 448255DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 375979DEST_PATH_IMAGE031
、……
Figure 860050DEST_PATH_IMAGE032
其中，
Figure 985001DEST_PATH_IMAGE033
为红外机芯1的差异系数，
Figure 797099DEST_PATH_IMAGE034
为红外机芯2的差异系数，
Figure 298488DEST_PATH_IMAGE035
为红外机芯n的差异系数，
Figure 138530DEST_PATH_IMAGE036
表示红外机芯1与标准红外机芯的台间比例值，
Figure 434382DEST_PATH_IMAGE037
表示红外机芯2与标准红外机芯的台间比例值，
Figure 733776DEST_PATH_IMAGE038
表示红外机芯n与标准红外机芯的台间比例值，
Figure 773277DEST_PATH_IMAGE039
为红外机芯1的理论比例系数，
Figure 966361DEST_PATH_IMAGE040
为红外机芯2的理论比例系数，
Figure 934579DEST_PATH_IMAGE041
为红外机芯n的理论比例系数。
最后，利用各个红外机芯的差异系数校准所述各个红外机芯的积分时间。具体的，各个红外机芯的积分时间可以按下式校准：
Figure 721269DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 564460DEST_PATH_IMAGE043
、……
Figure 877630DEST_PATH_IMAGE044
其中，
Figure 249705DEST_PATH_IMAGE045
为红外机芯1校准后的积分时间，
Figure 523692DEST_PATH_IMAGE046
为红外机芯2校准后的积分时间，
Figure 406460DEST_PATH_IMAGE047
为红外机芯n校准后的积分时间，
Figure 574136DEST_PATH_IMAGE048
为红外机芯1校准前的积分时间，
Figure 382692DEST_PATH_IMAGE049
为红外机芯2校准前的积分时间，
Figure 878395DEST_PATH_IMAGE050
为红外机芯n校准前的积分时间，
Figure 63389DEST_PATH_IMAGE051
为预先设置的时间微变量，
Figure 581177DEST_PATH_IMAGE052
为红外机芯1的差异系数，
Figure 560634DEST_PATH_IMAGE053
为红外机芯2的差异系数，
Figure 809213DEST_PATH_IMAGE054
为红外机芯n的差异系数。
通过步骤S101c即可对系统的积分时间进行校准。
下面介绍步骤S101c中各个红外机芯的理论信号量的计算过程。
在系统开机时分别获取该系统中所有红外机芯的初始温度TEMP1、TEMP2、……、TEMPN，并计算初始温度TEMP1、TEMP2、……、TEMPN的平均值，本实施例中用该初始温度的平均值来表示系统的初始温度。具体的，可以按下式计算初始温度的平均值TEMP：
Figure 532318DEST_PATH_IMAGE055
其中，N为系统中红外机芯的总数量。
将第一控温挡片10的温度控制为第一温度，即：TEMP+TEMP_diff；将第二控温挡片20的温度控制为第二温度，即：TEMP-TEMP_diff。其中，TEMP_diff为预设的温度偏差阈值。
计算第一温度TEMP+TEMP_diff的普朗克曲线。具体的，可以按下式计算第一温度TEMP+TEMP_diff的普朗克曲线
Figure 409007DEST_PATH_IMAGE056
：
Figure 326410DEST_PATH_IMAGE057
其中，
Figure 796706DEST_PATH_IMAGE058
为波长；
Figure 323502DEST_PATH_IMAGE059
为光速，数值为
Figure 54698DEST_PATH_IMAGE060
；
Figure 782482DEST_PATH_IMAGE061
为普朗克常数，数值为
Figure 864708DEST_PATH_IMAGE062
；K为玻尔兹曼常数，数值为
Figure 165501DEST_PATH_IMAGE063
。
根据第一温度的普朗克曲线确定各个红外机芯的理论信号量。具体的，可以按下式确定各个红外机芯的理论信号量：
Figure 282362DEST_PATH_IMAGE064
Figure 915469DEST_PATH_IMAGE065
……
Figure 219411DEST_PATH_IMAGE066
其中，S1为红外机芯1的理论信号量，S2为红外机芯2的理论信号量，Sn为红外机芯n的理论信号量；p为系统中红外机芯滤波片可透过的最小波段值，在本实施例中p=6μm;q为系统中红外机芯滤波片可透过的最大波段值，在本实施例中q=14μm；
Figure 88010DEST_PATH_IMAGE067
为红外机芯1的红外镜头透过率，
Figure 200322DEST_PATH_IMAGE068
为红外机芯2的红外镜头透过率，
Figure 364850DEST_PATH_IMAGE069
为红外机芯n的红外镜头透过率；
Figure 421667DEST_PATH_IMAGE070
为红外机芯1的红外探测器响应值，
Figure 828378DEST_PATH_IMAGE071
为红外机芯2的红外探测器响应值，
Figure 529618DEST_PATH_IMAGE072
为红外机芯n的红外探测器响应值；
Figure 629161DEST_PATH_IMAGE073
为第一温度TEMP+TEMP_diff的普朗克曲线。
S102：控制所述第一控温挡片10为开启状态且控制所述第二控温挡片20为关闭状态，在本实施例中，为了方便描述将该状态称为控温挡片的第二状态。
在控温挡片第二为状态下：
S102a：分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取所述多张图像的第二时序像素平均值和第二空域像素平均值。
例如，利用红外机芯n获取K张图像，即获得图像Image2_n_1、Image2_n_2、Image2_n_3……Image2_n_K，其中，下标2_n_K分别表示第二控温挡片关闭、第n个红外机芯、第K张图像，则Image2_n_K表示第n个红外机芯在第二控温挡片关闭的情况下，获得的第K张图像的第二时序像素值。将图像Image2_n_1、Image2_n_2、Image2_n_3……Image2_n_K在空域上取平均则可以获得第二空域像素平均值Val2_n，其中，下标2_n分别表示第二控温挡片关闭、第n个红外机芯。
S102b：根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值校准所述各个红外机芯的增益。
在该步骤中，首先根据第一时序像素平均值Image1_n和第二时序像素平均值Image2_n确定所述各个红外机芯的响应值，具体可以参见下述公式：
Figure 426738DEST_PATH_IMAGE074
其中，
Figure 637140DEST_PATH_IMAGE075
为红外机芯n的响应值，k为红外机芯n获取的第k张图像，K为红外机芯n获得图像的总数量，r为行迭代变量，R为行总数，c为列迭代变量，C为列总数，Image1_n_K为第n个红外机芯在第一控温挡片关闭的情况下，获得的第K张图像的第一时序像素值，Image2_n_K为第n个红外机芯在第二控温挡片关闭的情况下，获得的第K张图像的第二时序像素值，TEMP_diff为预设的温度偏差阈值。
然后根据所述各个红外机芯的响应值计算响应平均值。具体可以参见下述公式：
Figure 192886DEST_PATH_IMAGE076
其中，
Figure 463330DEST_PATH_IMAGE077
为响应平均值，
Figure 229161DEST_PATH_IMAGE078
为红外机芯1的响应值，
Figure 479139DEST_PATH_IMAGE079
为红外机芯2的响应值，
Figure 154971DEST_PATH_IMAGE080
为红外机芯n的响应值，N为系统中红外机芯的总数量。
接下来将所述响应平均值与所述各个红外机芯的响应值作比获得所述各个红外机芯的增益修正系数，例如，红外机芯n的增益修正系数可以按下式确定：
Figure 330737DEST_PATH_IMAGE081
其中，
Figure 583864DEST_PATH_IMAGE082
为红外机芯n的增益修正系数，
Figure 136068DEST_PATH_IMAGE083
为响应平均值，
Figure 666407DEST_PATH_IMAGE084
为红外机芯n的响应值。
最后利用各个红外机芯的增益修正系数校准各个红外机芯的增益。例如，可以按下式利用红外机芯n的增益修正系数校正红外机芯n的增益：
Figure 780119DEST_PATH_IMAGE085
其中，
Figure 254962DEST_PATH_IMAGE086
为红外机芯n校准后的增益，
Figure 345278DEST_PATH_IMAGE087
为红外机芯n校准前的增益，
Figure 854757DEST_PATH_IMAGE088
为红外机芯n的增益修正系数。
通过步骤S102即可对系统的积分时间进行校准。
S103：根据所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。
其中，第一空域像素平均值为步骤S101a中获得的第一空域像素平均值Val1_n，第二空域像素平均值为步骤S102a中获得的第二空域像素平均值Val2_n。
在本步骤中，首先获取各个红外机芯的初始温度，并计算所述初始温度的平均值。该步骤与步骤S101c中各个红外机芯的理论信号量的计算过程中获取各个红外机芯的初始温度以及计算初始温度的平均值得到TEMP相同，故此处不再对齐进行赘述。
然后，将第一控温挡片10的温度控制为第一温度，即：TEMP+TEMP_diff；将第二控温挡片20的温度控制为第二温度，即：TEMP-TEMP_diff。其中，TEMP_diff为预设的温度偏差阈值。
接下来，根据第一温度、第二温度、第一空域像素平均值和第二空域像素平均值来校准各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。例如，可以按下式来校准第n个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数
Figure 513271DEST_PATH_IMAGE089
和第n个红外机芯的温度偏置系数
Figure 242455DEST_PATH_IMAGE090
：
Figure 136462DEST_PATH_IMAGE091
其中，
Figure 500447DEST_PATH_IMAGE092
为第n个红外机芯的第一空域像素平均值，
Figure 595442DEST_PATH_IMAGE093
为第n个红外机芯的第二空域像素平均值，e为自然常数，TEMP+TEMP_diff为所述第一温度，TEMP-TEMP_diff为所述第二温度。
通过对上述方程组求解可以获得第n个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数
Figure 310457DEST_PATH_IMAGE094
和第n个红外机芯的温度偏置系数
Figure 238181DEST_PATH_IMAGE095
在本实施例中，每隔一端时间重复执行上述步骤S101-S103的步骤，可以实现实时对积分时间、增益、温度乘性系数和温度偏置系数的校准，从而可以消除多个红外机芯的台间差异，使基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统在使用时测得更为准确的数据。
本申请另一实施例提供一种利用上述校准方法校准后的基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统来测量温度的方法。
如图3所示，为该测量温度的方法的流程图。
S301：根据各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数确定各个红外机芯的温度估计值。
例如，可以按下式确定第n个红外机芯的温度估计值Tn：
Figure 597618DEST_PATH_IMAGE096
其中，
Figure 722569DEST_PATH_IMAGE097
为第n个红外机芯的温度乘性系数，
Figure 659301DEST_PATH_IMAGE098
为第n个红外机芯的温度偏置系数，
Figure 895110DEST_PATH_IMAGE099
为第n个红外机芯所获得图像中，待观测的目标所处位置的灰度值。S302：将所述各个红外机芯的温度估计值和预设的权重修正系数作乘法运算获得各个红外机芯的温度计算值。
例如，可以按下式确定第n个红外机芯的温度计算值
Figure 735152DEST_PATH_IMAGE100
：
Figure 171950DEST_PATH_IMAGE101
其中，
Figure 595978DEST_PATH_IMAGE102
为预设的权重修正系数，
Figure 369899DEST_PATH_IMAGE103
，N为所述系统中红外机芯的总数量，
Figure 969508DEST_PATH_IMAGE104
为第n个红外机芯的温度估计值。
S303：根据所述预设的权重修正系数修正各个红外机芯的权重修正系数，得到各个红外机芯修正后的权重修正系数。
在本步骤中，首先利用维恩位移定律计算出红外机芯温度计算值所对应的波段。例如，可以按下式进行计算：
Figure 436261DEST_PATH_IMAGE105
其中，
Figure 849050DEST_PATH_IMAGE106
为红外机芯n所对应的波段，b为维恩常量，b=0.002897m·K，
Figure 302028DEST_PATH_IMAGE107
为第n个红外机芯的温度计算值。
然后，按下式确定所述波段所对应的红外机芯的修正后的权重修正系数：
Figure 880777DEST_PATH_IMAGE108
按下式确定其他红外机芯修正后的权重修正系数：
Figure 659377DEST_PATH_IMAGE109
其中，第n个红外机芯为所述波段所对应的红外机芯，
Figure 57998DEST_PATH_IMAGE110
为第n个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 439300DEST_PATH_IMAGE111
为第n个红外机芯修正前的权重修正系数，
Figure 747922DEST_PATH_IMAGE112
为预设的权重修正系数；除第n个红外机芯以外的红外机芯为其他红外机芯，
Figure 57943DEST_PATH_IMAGE113
为第i个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 678280DEST_PATH_IMAGE114
为第i个红外机芯修正前的权重修正系数，N为所述系统中红外机芯的总数量。
S304：根据所述各个红外机芯修正后的权重修正系数和所述各个红外机芯的温度估计值确定所述各个红外机芯修正后的温度值。
Figure 4219DEST_PATH_IMAGE115
其中，
Figure 26402DEST_PATH_IMAGE116
为红外机芯n修正后的温度值，
Figure 5859DEST_PATH_IMAGE117
为第n个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 874677DEST_PATH_IMAGE118
为红外机芯n的温度估计值。
S305：根据所述各个红外机芯修正后的温度值、所述各个红外机芯的温度计算值、以及预设的收敛系数进行比较，从而确定所述系统的测量温度。
在本步骤中，若
Figure 473149DEST_PATH_IMAGE119
，则系统的测量温度为
Figure 349838DEST_PATH_IMAGE120
；否则，将
Figure 31355DEST_PATH_IMAGE121
更新为
Figure 360705DEST_PATH_IMAGE122
，重复S302-S305。
基于本实施例提供的测温方法，在系统参数实时修正的情况下，可以使测得的温度更为准确。
本申请另一实施例提供一种利用上述校准方法校准后的基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统来识别泄露气体种类的方法。
如图4所示，为该识别泄露气体种类的方法的六策划概念图。
S401：根据所述系统中各个红外机芯的红外镜头透过率、所述系统中红外探测器的响应值和气体的透过率确定所述各个红外机芯对于所述气体获得的信号量。
例如，可以按下式确定红外机芯n对于所述气体1获得的信号量：
Figure 762867DEST_PATH_IMAGE123
其中，
Figure 261107DEST_PATH_IMAGE124
为红外机芯n对于所述气体1获得的信号量，
Figure 847946DEST_PATH_IMAGE125
为红外机芯n的红外镜头透过率，
Figure 539959DEST_PATH_IMAGE126
为红外机芯n的红外探测器的响应值，
Figure 870446DEST_PATH_IMAGE127
为气体1在波段
Figure 987307DEST_PATH_IMAGE128
下的透过率。
应理解，上式中的6-14是指所示系统中红外机芯的滤光片叠加能够覆盖6μm~14μm波段，在其他实施例中该范围可以为其他值。
S402：根据所述各个红外机芯对于所述气体获得的信号量确定所述各个红外机芯对于所述气体的相对响应值。
例如，可以按下式确定红外机芯n对于气体1的相对响应值：
Figure 715353DEST_PATH_IMAGE129
其中，
Figure 425820DEST_PATH_IMAGE130
为红外机芯n对于气体1的相对响应值，
Figure 294419DEST_PATH_IMAGE131
为红外机芯n对于所述气体1获得的信号量，
Figure 207DEST_PATH_IMAGE132
为红外机芯1对于所述气体1获得的信号量，
Figure 804215DEST_PATH_IMAGE133
为红外机芯2对于所述气体1获得的信号量，
Figure 595454DEST_PATH_IMAGE134
为红外机芯N对于所述气体1获得的信号量，其中，N为系统中红外机芯的总数量。
S403：根据所述各个红外机芯对于所述气体的相对响应值和各个红外机芯的平均信号量确定所述气体的均方差差异度。
例如，可以按下式确定气体1的均方差差异度：
Figure 769208DEST_PATH_IMAGE135
其中，
Figure 595082DEST_PATH_IMAGE136
为气体1的均方差差异度，
Figure 163466DEST_PATH_IMAGE137
为红外机芯n的平均信号量，该值可以使用运动检测或背景建模或深度学习等任意方法监测到有气体泄漏时，利用各个红外机芯读取获得，
Figure 848526DEST_PATH_IMAGE138
为红外机芯1的平均信号量，
Figure 58927DEST_PATH_IMAGE139
为红外机芯N的平均信号量，N为系统中红外机芯的总数量，
Figure 234913DEST_PATH_IMAGE140
为红外机芯n对于气体1的相对响应值。
S404：从所述均方差差异度中选取最小值所对应的气体作为泄露气体。
在本步骤中，若预存的气体种类库中存在Q种气体，则通过步骤S403可以获得Q个均方差差异度值，从Q个均方差差异度值种选取最小值对应的气体，则该气体被判定为泄露气体，从而实现了泄露气体种类的判别。
通过本申请的实施例，可以实现基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准，使在利用该系统进行测量时获得准确的测量结果。另外，本申请实施例还提供了利用该基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统测温以及识别泄露气体种类的示例，可以使测得的温度以及泄露气体种类的识别的准确率均有所提升。
本申请实施例还提供一种计算设备，包括处理器，以及存储器。存储器上存储有程序指令，程序指令当被处理器执行时使得处理器执行图2-4对应的实施例的方法，或其中的各可选实施例。
图5是本申请实施例提供的一种计算设备900的结构性示意性图。该计算设备900包括：处理器910、存储器920。
应理解，图5中所示的计算设备900中还可包括通信接口930，可以用于与其他设备之间进行通信。
其中，该处理器910可以与存储器920连接。该存储器920可以用于存储该程序代码和数据。因此，该存储器920可以是处理器910内部的存储单元，也可以是与处理器910独立的外部存储单元，还可以是包括处理器910内部的存储单元和与处理器910独立的外部存储单元的部件。
可选的，计算设备900还可以包括总线。其中，存储器920、通信接口930可以通过总线与处理器910连接。总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
应理解，在本申请实施例中，该处理器910可以采用中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)。该处理器还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门矩阵(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。或者该处理器910采用一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。
该存储器920可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器910提供指令和数据。处理器910的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，处理器910还可以存储设备类型的信息。
在计算设备900运行时，所述处理器910执行所述存储器920中的计算机执行指令执行上述方法的操作步骤。
应理解，根据本申请实施例的计算设备900可以对应于执行根据本申请各实施例的方法中的相应主体，并且计算设备900中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现本实施例各方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了另外一种计算设备，如图6所示为该实施例提供的另一种计算设备1000的结构性示意性图，包括：处理器1010，以及接口电路1020，其中，处理器1010通过接口电路1020访问存储器，存储器存储有程序指令，程序指令当被处理器执行时使得处理器执行图2-4对应的实施例的方法。另外，该计算设备还可包括通信接口、总线等，具体可参见图5所示的实施例中的介绍，不再赘述。示例性的，该接口电路1020可以为CAN总线或者LIN总线。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，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。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法、测温方法以及识别泄露气体的方法，该方法包括上述各个实施例所描述的方案中的至少之一。
本申请实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本申请的保护范畴。

Claims (10)

1.一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法，其特征在于，
所述系统包括：
第一控温挡片、第二控温挡片和多个红外机芯；所述第一控温挡片和所述第二控温挡片光路对齐设置；所述多个红外机芯的红外镜头位于同一平面且所述多个红外机芯的红外镜头被所述第一控温挡片和所述第二控温挡片覆盖；
所述校准方法包括：
S101：控制所述第一控温挡片为关闭状态且控制所述第二控温挡片为开启状态：
分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取各张图像的第一时序像素值和所述多张图像的第一空域像素平均值；
根据所述第一空域像素平均值确定所述系统的台间比例值；所述台间比例值用于表征其他红外机芯的第一空域像素平均值相对于基准红外机芯的第一空域像素平均值的比例；所述基准红外机芯为从所述多个红外机芯中任意选择的一个红外机芯；
根据所述台间比例值校准所述各个红外机芯的积分时间；
S102：控制所述第一控温挡片为开启状态且控制所述第二控温挡片为关闭状态：
分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取各张图像的第二时序像素值和所述多张图像的第二空域像素平均值；
根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值校准所述各个红外机芯的增益；
S103：根据所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一空域像素平均值确定所述系统的台间比例值，包括：
从所述多个红外机芯中任意选择一个红外机芯作为基准红外机芯；
将所述基准红外机芯所获得的所述多张图像的所述第一空域像素平均值作为第一基准空域像素平均值；
分别将所述各个红外机芯所获得的所述多张图像的所述第一空域像素平均值与所述第一基准空域像素平均值作比，获得所述台间比例值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述台间比例值校准所述各个红外机芯的积分时间，包括：
从所述多个红外机芯中任意选择一个红外机芯作为基准红外机芯；
将所述基准红外机芯的理论信号量作为基准理论信号量；
分别将所述各个红外机芯的理论信号量与所述基准理论信号量作比，获得理论比例系数；
根据所述理论比例系数和所述台间比例值确定所述各个红外机芯的差异系数；
利用所述各个红外机芯的差异系数校准所述各个红外机芯的积分时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各个红外机芯的理论信号量的确定过程包括：
获取所述各个红外机芯的初始温度，并计算所述初始温度的平均值；
将所述第一控温挡片的温度控制为第一温度，将所述第二控温挡片的温度控制为第二温度；其中，所述第一温度通过所述初始温度的平均值与预设的温度偏差阈值作加法运算获得，所述第二温度通过所述初始温度的平均值与所述预设的温度偏差阈值作减法运算获得；
计算所述第一温度的普朗克曲线；
根据所述第一温度的普朗克曲线确定所述各个红外机芯的理论信号量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值校准所述各个红外机芯的增益，包括：
根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值确定所述各个红外机芯的响应值；
根据所述各个红外机芯的响应值计算响应平均值；
将所述响应平均值与所述各个红外机芯的响应值作比获得所述各个红外机芯的增益修正系数；
利用所述各个红外机芯的增益修正系数校准所述各个红外机芯的增益。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数，包括：
获取所述各个红外机芯的初始温度，并计算所述初始温度的平均值；
将所述第一控温挡片的温度控制为第一温度，将所述第二控温挡片的温度控制为第二温度；其中，所述第一温度通过所述初始温度的平均值与预设的温度偏差阈值作加法运算获得，所述第二温度通过所述初始温度的平均值与所述预设的温度偏差阈值作减法运算获得；
根据所述第一温度、所述第二温度、所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一温度、所述第二温度、所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数，包括：
按下式校准第n个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数
Figure 946255DEST_PATH_IMAGE001
和第n个红外机芯的温度偏置系数
Figure 332237DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 705449DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 303921DEST_PATH_IMAGE004
为第n个红外机芯的第一空域像素平均值，
Figure 965232DEST_PATH_IMAGE005
为第n个红外机芯的第二空域像素平均值，e为自然常数，TEMP+TEMP_diff为所述第一温度，TEMP-TEMP_diff为所述第二温度。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的校准方法校准后的系统来测量温度的方法，其特征在于，包括：
根据各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数确定各个红外机芯的温度估计值；
将所述各个红外机芯的温度估计值和预设的权重修正系数作乘法运算获得各个红外机芯的温度计算值；
根据所述预设的权重修正系数修正各个红外机芯的权重修正系数，得到各个红外机芯修正后的权重修正系数；
根据所述各个红外机芯修正后的权重修正系数和所述各个红外机芯的温度估计值确定所述各个红外机芯修正后的温度值；
根据所述各个红外机芯修正后的温度值、所述各个红外机芯的温度计算值、以及预设的收敛系数进行比较，从而确定所述系统的测量温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设的权重修正系数修正各个红外机芯的权重修正系数，得到各个红外机芯修正后的权重修正系数，包括：
利用维恩位移定律计算所述红外机芯的温度计算值所对应的波段；
按下式确定所述波段所对应的红外机芯的修正后的权重修正系数：
Figure 115591DEST_PATH_IMAGE006
按下式确定其他红外机芯修正后的权重修正系数：
Figure 710520DEST_PATH_IMAGE007
其中，第n个红外机芯为所述波段所对应的红外机芯，
Figure 971737DEST_PATH_IMAGE008
为第n个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 843878DEST_PATH_IMAGE009
为第n个红外机芯修正前的权重修正系数，
Figure 932182DEST_PATH_IMAGE010
为预设的权重修正系数；除第n个红外机芯以外的红外机芯为其他红外机芯，
Figure 14408DEST_PATH_IMAGE011
为第i个红外机芯修正后的权重修正系数，
Figure 813737DEST_PATH_IMAGE012
为第i个红外机芯修正前的权重修正系数，N为所述系统中红外机芯的总数量。
10.一种利用权利要求1-7任一项所述的校准方法校准后的系统来识别泄露气体种类的方法，其特征在于，包括：
根据所述系统中各个红外机芯的红外镜头透过率、所述系统中红外探测器的响应值和气体的透过率确定所述各个红外机芯对于所述气体获得的信号量；
根据所述各个红外机芯对于所述气体获得的信号量确定所述各个红外机芯对于所述气体的相对响应值；
根据所述各个红外机芯对于所述气体的相对响应值和各个红外机芯的平均信号量确定所述气体的均方差差异度；
从所述均方差差异度中选取最小值所对应的气体作为泄露气体。
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