CN117571136A - 红外测温修正方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,涉及红外测温技术领域,通过红外测温装置的红外光谱透过率特性以及环境湿度对测温结果进行补偿,可以提升高湿度环境下的测温准确性。该方法包括:获取红外测温装置的目标光谱透过率信息;根据目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型;不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正;获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度;调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。
Description
技术领域
本申请涉及红外测温技术领域,尤其涉及一种红外测温修正方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
红外测温原理是利用物体发射的红外辐射与物体表面温度之间的关系来测量物体表面温度的一种方法。物体表面温度越高,发射的红外辐射就越强,反之则越弱。红外测温装置通过接收物体发射的红外辐射,并将其转换为温度值,从而实现对物体表面温度的测量。
红外测温装置要实现测温功能,通常需要进行标定,建立起红外测温装置响应与被测对象温度之间的对应关系。实际测温时,红外测温装置需要将响应值转换成被测对象的温度。因此,相关技术通常会根据被测对象的实际温度,对红外测温装置进行标定,在完成后,再投入使用。但是,在实际应用中,往往容易出现完成标定的红外测温装置对标定时的被测对象可以准确测量其温度,而对于其他被测对象,红外测温装置测出的温度往往会产生较大的偏差。
发明内容
基于上述技术问题,本申请提供一种红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,通过红外测温装置的透过率特性以及环境湿度对测温结果进行补偿,可以提高红外测温精度。
第一方面,本申请提供一种红外测温修正方法,该方法包括:获取红外测温装置的目标光谱透过率信息;目标光谱透过率信息用于反映红外测温装置对不同波长红外光的透过率特性;根据目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型;不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正;获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度;调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。
本申请提供的红外测温修正方法,获取红外测温装置的目标光谱透过率信息,以确定红外测温装置的透过率特性。进一步的,本申请可以根据红外测温装置的透过率特性,选择对应的目标温度修正模型。由于不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正,因此本申请可以获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度,调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。本申请在温度修正时不仅考虑到同一红外测温装置,对着不同温度的黑体进行测温时,受环境湿度的影响不同,还考虑到不同透过率特性的红外测温装置对着不同温度的黑体进行测温时,受环境湿度的影响也不同。因此,本申请通过红外测温装置的透过率特性以及环境湿度对测温结果进行补偿,可以提高红外测温精度,满足不同红外测温装置在不同湿度场景下的测温需求。
一种可能的实现方式中,获取红外测温装置的光谱透过率信息,包括:获取红外测温装置针对不同波长的红外光的透过率,得到多个不同波长下的透过率值;确定多个透过率的平均透过率,并将预设波段范围内的平均透过率作为红外测温装置的光谱透过率信息。
一种可能的实现方式中,获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的探测温度,包括:当红外测温装置对目标对象进行温度探测时,确定红外测温装置与目标对象之间的距离、当前大气透过率、目标对象在红外测温装置中对应的成像尺寸以及红外测温装置对目标对象的初始响应温度;根据距离、当前大气透过率以及成像尺寸,对初始响应温度进行修正,得到探测温度;大气透过率与距离、大气湿度相关。具体的,可以通过公式进行大气透过率的修正,得到探测温度:
其中,Tbb为黑体温度,To为目标表面温度,Tr为反射温度,Ta为大气温度,τa为大气透过率;ε为待测目标的发射率;L为设备与目标之间的距离;H为大气湿度。
一种可能的实现方式中,目标温度修正模型的训练方法包括:确定测试红外测温装置;测试红外测温装置的光谱透过率信息与红外测温装置的光谱透过率信息匹配;将测试红外测温装置与黑体部署于恒温箱内,调节恒温箱的湿度以及黑体的温度;获取多个不同环境湿度下湿度下测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度;将测试红外测温装置对应的探测数据作为训练样本,并根据训练样本对预创建的函数关系进行训练,得到目标温度修正模型;探测数据包括:多个目标所处环境湿度、多个目标温度以及多个探测温度。
一种可能的实现方式中,根据训练样本对预创建的函数关系进行训练,包括:将目标所处环境湿度以及该湿度下测试红外测温装置采集到的目标温度的黑体的温度值作为函数关系的输入,将目标温度作为函数关系的输出,调整函数关系的参数。
第二方面,本申请提供一种红外测温修正装置,该装置包括获取单元、确定单元以及处理单元;获取单元,用于获取红外测温装置的目标光谱透过率信息;目标光谱透过率信息用于反映红外测温装置对不同波长红外光的透过率特性;确定单元,用于根据目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型;不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正;获取单元,还用于获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度;处理单元,用于调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。
一种可能的实现方式中,获取单元,具体用于:获取外测温装置针对不同波长的红外光的透过率,得到多个不同波长下的透过率值;确定多个透过率的平均透过率,并将预设波段范围内的平均透过率作为红外测温装置的光谱透过率信息。
一种可能的实现方式中,获取单元,具体用于:当红外测温装置对目标对象进行温度探测时,确定红外测温装置与目标对象之间的距离、当前大气透过率、目标对象在红外测温装置中对应的成像尺寸以及红外测温装置对目标对象的初始响应温度;根据距离、当前大气透过率以及成像尺寸,对初始响应温度进行修正,得到探测温度。
一种可能的实现方式中,处理单元,还用于:确定测试红外测温装置;测试红外测温装置的光谱透过率信息与红外测温装置的光谱透过率信息匹配;将测试红外测温装置与黑体部署于恒温箱内,调节恒温箱的湿度以及黑体的温度;获取各目标湿度下测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度;将测试红外测温装置对应的探测数据作为训练样本,并根据训练样本对预创建的函数关系进行训练,得到目标温度修正模型;探测数据包括:多个目标湿度、多个目标温度以及多个探测温度。
一种可能的实现方式中,处理单元,具体用于:将目标湿度以及目标湿度下测试红外测温装置采集到的目标温度的黑体的温度值作为函数关系的输入,将目标温度作为函数关系的输出,调整函数关系的参数。
第三方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器;存储器存储有处理器可执行的指令;处理器被配置为执行指令时,使得电子设备实现上述第一方面所述的方法。
第四方面,本申请提供一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在电子设备中运行时,使得电子设备执行上述第一方面所述相关方法的,以实现上述第一方面所述的方法。
第五方面,本申请提供一种可读存储介质,该可读存储介质包括:软件指令;当软件指令在电子设备中运行时,使得电子设备实现上述第一方面所述的方法。
上述第二方面至第五方面的有益效果可以参照第一方面所述,不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的红外测温系统的组成示意图;
图2为本申请实施例提供的电子设备的组成示意图;
图3为本申请实施例提供的一种红外测温修正方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的不同设备红外透过率曲线示意图;
图5为本申请实施例提供的某地区大气透过率曲线示意图;
图6为本申请实施例提供的不同温度受湿度影响示意图;
图7为本申请实施例提供的不设备受湿度影响示意图;
图8为本申请实施例提供的红外测温修正装置的组成示意图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
另外,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前,先对本申请实施例涉及到的一些相关术语以及相关技术进行介绍。
红外测温:是利用物体发射的红外辐射与物体表面温度之间的关系来测量物体表面温度的一种方法。物体表面温度越高,发射的红外辐射就越强,反之则越弱。红外测温仪通过接收物体发射的红外辐射,并将其转换为温度值,从而实现对物体表面温度的测量。
黑体(black body):是一个理想化的物体,在理论上,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。换句话说,黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1,透射系数为0。需要说明的是,在本申请实施例中,黑体包括多个组件,其中,被看作参考黑体的组件是一个理想化的物体,在理论上,能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。
相对湿度:大气干燥程度的物理量。可以用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比的百分数表示。
近年来,非接触测温技术得到快速发展和大力推广应用。其中,红外测温装置因其响应速度快、测量范围宽以及灵敏度高等优点,被广泛应用于各行各业,成为目前最主要的非接触测温方式之一。
红外测温装置要实现测温功能,通常需要进行标定,建立起红外测温装置响应与被测对象温度之间的对应关系。实际测温时,红外测温装置需要将响应值转换成被测对象的温度。因此,相关技术通常会根据被测对象的实际温度,对红外测温装置进行标定,在完成后,再投入使用。但是,在实际应用中,往往容易出现完成标定的红外测温装置对标定时的被测对象可以准确测量其温度,而对于其他被测对象,红外测温装置测出的温度往往会产生较大的偏差。
一些相关技术中,为了对红外测温装置的测温结果进行修正,提出根据被测物体与外测温装置之间的探测距离d、被测物体发射率e,进行温度修正的方法。但是,不同红外测温装置在整个红外波段的透过率可选不一样,因此红外测温装置自身的红外透过率特性也会造成环境影响程度的不同,如减反射增透(Anti-Refletance,AR)膜红外测温装置受环境影响大于截止膜红外测温装置。
鉴于上述问题,本申请实施例提供一种红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,针对不同探测设备在不同波段的透过率特性,建立与红外波段(如2.5-25μm)透过率相关联的补偿模型,可实现不同设备对不同湿度环境下的红外测温精度的修正。
下面结合附图对本申请实施例提供的红外测温修正方法进行详细说明。
本申请实施例提供的红外测温修正方法可以适用于红外测温系统,图1示出了该红外测温系统的一种组成示意图。如图1所示,红外测温系统10包括红外测温修正装置(以下简称温度修正装置)11以及红外测温装置12。其中,温度修正装置11与红外测温装置12之间可以采用有线方式连接,也可以采用无线方式连接,本申请实施例对此不作限定。
温度修正装置11可以是具有数据处理能力的电子设备。例如,温度修正装置11可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、桌上型计算机、云端服务器等,本申请实施例对电子设备的具体类型不作限制。
红外测温装置12是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外测温装置12可以是红外测温仪、红外热像仪等通过红外技术对测量目标进行测温的装置,也可以是其它具备测温功能的装置,在此不作限制。
红外测温装置12可以用于检测物体发出的特定波段的红外光,并将这些模拟量的红外光转为数字量的值(analogue-to-digital conversion,A/D),输出A/D值。
温度修正装置11则可以结合红外测温装置12在不同波段的透过率特性、红外测温装置11对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度,对红外测温装置12的探测温度进行修正。具体对红外测温装置12进行温度修正的过程可以参照下述方法实施例中介绍的红外测温修正方法,此处不再赘述。
需要说明的是,上述图1中以温度修正装置11和红外测温装置12为各自独立的装置为例进行了介绍,可选地,温度修正装置11和红外测温装置12还可以合设为一个装置。例如,温度修正装置11或其对应的功能、以及红外测温装置12或其对应的功能可以集成在一个装置中。本申请实施例对此不作限制。
本申请实施例提供的红外测温修正方法的执行主体可以是上述温度修正装置11。如上,该温度修正装置11可以是计算机或服务器等具有数据处理功能的电子设备。可选地,该温度修正装置11也可以是前述电子设备中的处理器(例如中央处理器(centralprocessing unit,CPU));或者,该温度修正装置11还可以是前述电子设备中安装的具有数据处理功能的应用程序(application,APP);再或者,该温度修正装置11还可以是前述电子设备中具有数据处理功能的功能模块等。本申请实施例对此不作限制。
为了描述简单,以下统一以温度修正装置11为电子设备为例进行介绍。
图2为本申请实施例提供的电子设备的组成示意图。如图2所示,该电子设备可以包括:处理器20、存储器21、通信线路22、以及通信接口23、以及输入输出接口24。
其中,处理器20、存储器21、通信接口23以及输入输出接口24之间可以通过通信线路22连接。
处理器20,用于执行存储器21中存储的指令,以实现本申请下述实施例提供的故障分析方法。处理器20可以是CPU、通用处理器网络处理器(network processor,NP)、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、微处理器、微控制器(micro controlunit,MCU)/单片微型计算机/单片机、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或它们的任意组合。处理器20还可以是其它任意具有处理功能的装置,例如电路、器件或软件模块,本申请实施例对此不作限制。在一种示例中,处理器20可以包括一个或多个CPU,例如图2中的CPU0和CPU1。作为一种可选的实现方式,电子设备可以包括多个处理器,例如,除处理器20之外,还可以包括处理器25(图2中以虚线为例示出)。
存储器21,用于存储指令。例如,指令可以是计算机程序。可选地,存储器21可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和/或指令的其他类型的静态电子设备,也可以是存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和/或指令的其他类型的动态电子设备,还可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁电子设备等,本申请实施例对此不作限制。
需要说明的是,存储器21可以独立于处理器20存在,也可以和处理器20集成在一起。存储器21可以位于电子设备内,也可以位于电子设备外,本申请实施例对此不作限制。
通信线路22,用于在电子设备所包括的各部件之间传送信息。
通信接口23,用于与其他设备(例如上述红外测温装置12)或其它通信网络进行通信。该其它通信网络可以为以太网,无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local area networks,WLAN)等。通信接口23可以是模块、电路、收发器或者任何能够实现通信的装置。
输入输出接口24,用于实现用户和电子设备之间的人机交互。例如实现用户和电子设备之间的动作交互或信息交互。
示例性地,输入输出接口24可以是鼠标、键盘、显示屏、或者触控显示屏等。通过鼠标、键盘、显示屏、或者触控显示屏等可以实现用户和电子设备之间的动作交互或信息交互。
需要说明的是,图2中示出的结构并不构成对电子设备的限定,除图2所示的部件之外,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者某些部件的组合,或者不同的部件布置。
以下对本申请实施例提供的红外测温修正方法进行介绍。
图3为本申请实施例提供的一种红外测温修正方法的流程示意图。可选地,该方法可以由具有上述图2所示硬件结构的电子设备执行,如图3所示,该方法包括S301至S304。
S301、获取红外测温装置的目标光谱透过率信息。
其中,目标光谱透过率信息用于反映红外测温装置对不同波长红外光的透过率特性。
需要说明的,不同红外测温装置由于配备的光学系统不同,在红外波段的吸收特性可能存在差异。另外,红外测温装置的核心元件——红外探测器,其窗口的材质、膜层由于不同厂家所用的工艺不同,也会影响透过率曲线的差异程度。
如图4,示出了三台红外测温装置的红外透过率曲线。其中,红外测温装置1(简称设备1)在2.5-25μm有较高的透过率,红外测温装置2(简称设备2)在7-25μm有较高的透过率,红外测温装置3(简称设备3)在8-14μm有较高的透过率。
对于某些特定的波长,大气呈现出极为强烈的吸收,光波几乎无法通过,本申请实施例根据大气的这种选择性吸收特性,将透射率较高的波段称为“大气窗口”。在这些窗口中,大气分子呈现弱吸收,目前常用的红外测温装置光学系统的波段都处于这些窗口中。
如下图5所示,是某一岸海平面上1800m水平路程的大气透过率曲线。其中主要的大气窗口包括8-14μm、3-5μm等,目前红外测温装置常用的是8-14μm窄带波段的测温。
在实际应用中,在同一环境条件下(如被测目标与红外测温装置之间的探测距离相同、被测目标发射率相同等),同一型号的相同红外测温装置,对着不同温度的黑体目标进行测温。电子设备通过对测温结果与环境湿度进行统计,得到如图6所示的统计结果,即目标温度越高,测温结果受湿度影响越大。其中,该环境湿度包括测温目标的湿度、红外测温装置所处的空气湿度、目标背景的湿度等。
进一步的,电子设备可以获取不同红外测温装置在各环境湿度下对同一黑体目标的测温结果,并对测温结果与环境湿度进行统计,得到如图7所示的统计结果。如图7所示,随着环境湿度的增加,不同红外测温装置的测量误差越来越大,且环境湿度升高时,测量结果比实际值偏低。其中,设备1、设备2、设备3的红外透过率曲线可参考图4。设备3仅在波段8-14μm有较高的透过率,正好处于红外大气窗口内,因此受大气环境因素影响很小,具有良好的环境适应性。设备2在7-25μm有较高的透过率,设备1在2.5-25μm都有较高的透过率,两者在非红外大气窗口内也有较高的透过率,一定程度上会影响设备的环境适应性,因此设备3受环境湿度影响最小。
作为一种可能的实现方式,电子设备获取红外测温装置的光学系统参数,得到该红外测温装置的光学系统对不同波长的红外光的透过率,得到该红外测温装置的目标光谱透过率信息。
作为另一种可能的实现方式,电子设备可以获取外测温装置针对不同波长的红外光的透过率,得到多个透过率。进一步的,电子设备确定多个透过率的平均透过率,并将平均透过率作为红外测温装置的光谱透过率信息。
一些实施例中,为了方便光谱透过率信息的存储,电子设备还可以将多个透过率对应的中值或方差,作为红外测温装置的光谱透过率信息。
S302、根据目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型。
其中,不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正。
需要说明的,为了对不同红外测温装置在不同环境湿度的探测温度进行修正,得到更加准确的测量温度,本申请实施例提供的红外测温修正方法可以预先建立温度修正模型。其中,温度修正模型不仅需要对湿度的影响进行温度补偿,还需要针对不同设备的红外波段透过率特性相关联。
可选的,电子设备可以采集不同湿度下红外测温装置对不同温度的黑体目标的测量结果,根据测量结果建立初始温度修正模型,并根据不同红外探测装置的不同光学透过率曲线,调整初始温度修正模型,得到不同的温度修正模型。进一步的,电子设备可以将这些温度修正模型预先存储(即多个预设温度修正模型),以供红外测温装置测温时使用。
作为一种可能的实现方式,电子设备可以根据红外测温装置的目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定出与该目标光谱透过率信息对应的温度修正模型,并将该温度修正模型作为目标温度修正模型,以对该红外测温装置的探测温度进行修正。
一些实施例中,不同红外测温装置的光谱透过率信息可能相同,也可能不同。因此,若两个红外测温装置的光谱透过率信息一致,则可以利用相同的温度修正模型进行测温修正。
在一种设计中,为了得到目标温度修正模型,电子设备可以先确定测试红外测温装置。其中,测试红外测温装置的光谱透过率信息与红外测温装置的光谱透过率信息匹配。进一步的,电子设备将测试红外测温装置与黑体部署于恒温箱内,调节恒温箱的湿度以及黑体的温度,以获取各目标湿度下测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度。电子设备可以将测试红外测温装置对应的探测数据作为训练样本,并根据训练样本对预创建的函数关系进行训练,得到目标温度修正模型;探测数据包括:多个目标湿度、多个目标温度以及多个探测温度。
一些实施例中,电子设备将目标湿度以及目标湿度下测试红外测温装置采集到的目标温度的黑体的温度值作为函数关系的输入,将目标温度作为函数关系的输出,调整函数关系的参数。
示例性的,电子设备可以将测试红外测温装置与黑体部署于步入式恒温箱,将步入式恒温箱的湿度分别设置为10%、30%、50%、70%,黑体温度分别设置为35℃、100℃、300℃、650℃。电子设备获取各目标湿度下测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度。表1示出了温度修正前(也称第一温度,即补偿前温度),各探测温度与各湿度、黑体实际温度之间的对应关系。
表1
进一步的,电子设备基于表1中的数据,建立补偿后的第二温度T2、设备测量的第一温度T1、湿度H之间的数学模型:
T2=k*f(T1,H)
其中,k为校正系数,不同光学透过率曲线的设备k值不一样,用来修正设备间不同红外波段透过率的差异。
S303、获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度。
作为一种可能的实现方式,红外测温装置内置湿度传感器,可实时得出环境湿度值。因此,电子设备可以通过红外测温装置内置湿度传感器获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度,并将该红外测温装置对目标对象进行温度探测时修正前的温度作为探测温度。
作为一种可能的实现方式,当红外测温装置对目标对象进行温度探测时,电子设备可以确定红外测温装置与目标对象之间的距离、当前大气透过率、目标对象在红外测温装置中对应的成像尺寸以及红外测温装置对目标对象的初始响应温度。进一步的,电子设备根据距离、当前大气透过率以及成像尺寸,对初始响应温度进行修正,得到探测温度。
可以理解的,电子设备获取到的红外测温装置的探测温度为做了大气透过率、距离、成像尺寸等修正后的温度,然后在对该温度进行进一步修正,可以减轻后续修正程度,提升修正后测量温度的精度。
S304、调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。
作为一种可能的实现方式,电子设备将环境湿度以及探测温度作为目标温度修正模型的输入,对探测温度进行修正,将目标温度修正模型的输出作为修正温度。
示例性的,表2示出了电子设备利用目标温度修正模型,对表1中各第一温度进行修正后的结果。从表2中可得出,修正后的第二温度与黑体的实际温度更为接近,即修正后红外测温装置的测量结果精度得到显著提高。
表2
本申请提供的红外测温修正方法,获取红外测温装置的目标光谱透过率信息,以确定红外测温装置的透过率特性。进一步的,本申请可以根据红外测温装置的透过率特性,选择对应的目标温度修正模型。由于不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正,因此本申请可以获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度,调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。本申请在温度修正时不仅考虑到同一红外测温装置,对着不同温度的黑体进行测温时,受环境湿度的影响不同,还考虑到不同透过率特性的红外测温装置对着不同温度的黑体进行测温时,受环境湿度的影响也不同。因此,本申请通过红外测温装置的透过率特性以及环境湿度对测温结果进行补偿,可以提高红外测温精度,满足不同红外测温装置在不同湿度场景下的测温需求。
上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术目标应该很容易意识到,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,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术目标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。
在示例性的实施例中,本申请实施例还提供一种红外测温修正装置。图8为本申请实施例提供的红外测温修正装置的组成示意图。如图8所示,该红外测温修正装置包括:获取单元401、确定单元402以及处理单元403。
获取单元401,用于获取红外测温装置的目标光谱透过率信息;目标光谱透过率信息用于反映红外测温装置对不同波长红外光的透过率特性;确定单元402,用于根据目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型;不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正;获取单元401,还用于获取红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度;处理单元403,用于调用目标温度修正模型根据环境湿度以及探测温度,对探测温度进行修正,得到修正温度,并将修正温度作为目标对象的测量温度。
一种可能的实现方式中,获取单元401,具体用于:获取外测温装置针对不同波长的红外光的透过率,得到多个透过率;确定多个透过率的平均透过率,并将平均透过率作为红外测温装置的光谱透过率信息。
一种可能的实现方式中,获取单元401,具体用于:当红外测温装置对目标对象进行温度探测时,确定红外测温装置与目标对象之间的距离、当前大气透过率、目标对象在红外测温装置中对应的成像尺寸以及红外测温装置对目标对象的初始响应温度;根据距离、当前大气透过率以及成像尺寸,对初始响应温度进行修正,得到探测温度。
一种可能的实现方式中,处理单元403,还用于:确定测试红外测温装置;测试红外测温装置的光谱透过率信息与红外测温装置的光谱透过率信息匹配;将测试红外测温装置与黑体部署于恒温箱内,调节恒温箱的湿度以及黑体的温度;获取各目标湿度下测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度;将测试红外测温装置对应的探测数据作为训练样本,并根据训练样本对预创建的函数关系进行训练,得到目标温度修正模型;探测数据包括:多个目标湿度、多个目标温度以及多个探测温度。
一种可能的实现方式中,处理单元403,具体用于:将目标湿度以及目标湿度下测试红外测温装置采集到的目标温度的黑体的温度值作为函数关系的输入,将目标温度作为函数关系的输出,调整函数关系的参数。
需要说明的是,图8中对模块的划分是示意性的,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,还可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
在示例性的实施例中,本申请实施例还提供了一种可读存储介质,包括软件指令,当其在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述实施例提供的任意一种方法。
在示例性的实施例中,本申请实施例还提供了一种包含计算机执行指令的计算机程序产品,当其在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述实施例提供的任意一种方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机执行指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机执行指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机执行指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带),光介质(例如,DVD)、或者其他介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(Comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种红外测温修正方法,其特征在于,所述方法包括:
获取红外测温装置的目标光谱透过率信息;目标光谱透过率信息用于反映所述红外测温装置对不同波长红外光的透过率特性;
根据所述目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型;不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正;
获取所述红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度;
调用所述目标温度修正模型根据所述环境湿度以及所述探测温度,对所述探测温度进行修正,得到修正温度,并将所述修正温度作为所述目标对象的测量温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取红外测温装置的光谱透过率信息,包括:
获取所述外测温装置针对不同波长的红外光的透过率,得到多个透过率;
确定所述多个透过率的平均透过率,并将所述平均透过率作为所述红外测温装置的光谱透过率信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述红外测温装置对目标对象进行温度探测时的探测温度,包括:
当所述红外测温装置对目标对象进行温度探测时,确定所述红外测温装置与所述目标对象之间的距离、当前大气透过率、所述目标对象在所述红外测温装置中对应的成像尺寸以及所述红外测温装置对所述目标对象的初始响应温度;
根据所述距离、所述当前大气透过率以及所述成像尺寸,对所述初始响应温度进行修正,得到所述探测温度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标温度修正模型的训练方法包括:
确定测试红外测温装置;所述测试红外测温装置的光谱透过率信息与所述红外测温装置的光谱透过率信息匹配;
将所述测试红外测温装置与黑体部署于恒温箱内,调节所述恒温箱的湿度以及所述黑体的温度;
获取各目标湿度下所述测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度;
将所述测试红外测温装置对应的探测数据作为训练样本,并根据所述训练样本对预创建的函数关系进行训练,得到所述目标温度修正模型;所述探测数据包括:多个目标湿度、多个目标温度以及多个探测温度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述训练样本对预创建的函数关系进行训练,包括:
将目标湿度以及所述目标湿度下所述测试红外测温装置采集到的目标温度的黑体的温度值作为所述函数关系的输入,将所述目标温度作为所述函数关系的输出,调整所述函数关系的参数。
6.一种红外测温修正装置,其特征在于,所述装置包括获取单元、确定单元以及处理单元;
所述获取单元,用于获取红外测温装置的目标光谱透过率信息;目标光谱透过率信息用于反映所述红外测温装置对不同波长红外光的透过率特性;
所述确定单元,用于根据所述目标光谱透过率信息,从多个预设温度修正模型中确定目标温度修正模型;不同温度修正模型用于对不同光谱透过率信息的红外测温装置在不同环境湿度下采集的温度值进行修正;
所述获取单元,还用于获取所述红外测温装置对目标对象进行温度探测时的环境湿度以及探测温度;
所述处理单元,用于调用所述目标温度修正模型根据所述环境湿度以及所述探测温度,对所述探测温度进行修正,得到修正温度,并将所述修正温度作为所述目标对象的测量温度。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述获取单元,具体用于:
获取所述外测温装置针对不同波长的红外光的透过率,得到多个透过率;
确定所述多个透过率的平均透过率,并将所述平均透过率作为所述红外测温装置的光谱透过率信息;
以及,所述获取单元,具体用于:
当所述红外测温装置对目标对象进行温度探测时,确定所述红外测温装置与所述目标对象之间的距离、当前大气透过率、所述目标对象在所述红外测温装置中对应的成像尺寸以及所述红外测温装置对所述目标对象的初始响应温度;
根据所述距离、所述当前大气透过率以及所述成像尺寸,对所述初始响应温度进行修正,得到所述探测温度;
以及,所述处理单元,还用于:
确定测试红外测温装置;所述测试红外测温装置的光谱透过率信息与所述红外测温装置的光谱透过率信息匹配;
将所述测试红外测温装置与黑体部署于恒温箱内,调节所述恒温箱的湿度以及所述黑体的温度;
获取各目标湿度下所述测试红外测温装置采集到的各目标温度的黑体的温度值,得到多个探测温度;
将所述测试红外测温装置对应的探测数据作为训练样本,并根据所述训练样本对预创建的函数关系进行训练,得到所述目标温度修正模型;所述探测数据包括:多个目标湿度、多个目标温度以及多个探测温度;
以及,所述处理单元,具体用于:
将目标湿度以及所述目标湿度下所述测试红外测温装置采集到的目标温度的黑体的温度值作为所述函数关系的输入,将所述目标温度作为所述函数关系的输出,调整所述函数关系的参数。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;
所述存储器存储有所述处理器可执行的指令;
所述处理器被配置为执行所述指令时,使得所述电子设备实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质包括:软件指令;
当所述软件指令在电子设备中运行时,使得所述电子设备实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
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