CN218211634U

CN218211634U - 可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路及装置

Info

Publication number: CN218211634U
Application number: CN202221815548.8U
Authority: CN
Inventors: 潘晖; 陆晶
Original assignee: Shenzhen Hongjia Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Hongjia Technology Co ltd
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2032-07-13

Abstract

本申请涉及红外温度监测领域，并公开了一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路及装置，该电路包括：红外热像仪组、公共控制单元、公共存储单元、公共计算单元和显示单元；红外热像仪组分别与公共控制单元、公共存储单元和公共计算单元连接，公共计算单元与显示单元连接，显示单元与公共存储单元连接；公共控制单元控制红外热像仪组进行数据采集得到采集数据，公共存储单元存储标定参数、距离参数和采集数据中的温度数据，公共计算单元根据标定参数和采集数据中的图像热点计算热像仪组到测温目标的实际距离，并根据距离参数和实际距离对温度数据进行温度补偿，显示单元用于显示温度补偿后的温度数据。本申请提高了红外热像仪的测温精确度。

Description

可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路及装置

技术领域

本实用新型涉及红外温度监测领域，尤其涉及一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路及装置。

背景技术

随着红外温度监控技术的发展，红外线测温以其测温速度快、非接触式等优点，正越来越多的被应用到不同的民用及工业领域，但其测温精度通常会受到发射率、距离、环境温度等的影响。

传统的红外热像仪测温方式并没有针对距离的实时自动补偿设计，而考虑了距离估计的设计采用了TOF深度相机，这种红外热像仪测温方式存在很大缺陷，会存在其所发射的主动光会受太阳光、高温目标等强光源，以及多重反射的干扰而影响距离测量和TOF相机硬件成本较高并且受传感器制约分辨率不高，不利于产品化的问题。即，这种TOF深度相机测温方式不仅使用TOF相机硬件造成使用成本的增加，还会因为发射的主动光会受太阳光、高温目标等强光源，以及多重反射的干扰而影响距离造成测温精确度不高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路及装置，旨在提高红外热像仪的测温精确度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路包括红外热像仪组、公共控制单元、公共存储单元、公共计算单元和显示单元；

所述红外热像仪组分别与所述公共控制单元、所述公共存储单元和所述公共计算单元连接，所述公共计算单元与所述显示单元连接，所述显示单元与所述公共存储单元连接；

所述公共控制单元用于控制所述红外热像仪组进行数据采集得到采集数据，所述公共存储单元用于存储标定参数、距离参数和所述采集数据中的温度数据，所述公共计算单元用于根据所述标定参数和所述采集数据中的图像热点计算所述热像仪组到测温目标的实际距离，并根据所述距离参数和所述实际距离对所述温度数据进行温度补偿，所述显示单元用于显示温度补偿后的所述温度数据。

可选地，所述红外热像仪组包括第一红外热像仪和第二红外热像仪，所述第一红外热像仪和所述第二红外热像仪机身平行并且镜头对齐。

可选地，所述第一红外热像仪包括第一通信线，所述第一红外热像仪通过所述第一通信线与所述公共控制单元、所述公共存储单元和所述公共计算单元连接。

可选地，所述第二红外热像仪包括第二通信线，所述第二红外热像仪通过所述第二通信线与所述公共控制单元、所述公共存储单元和所述公共计算单元连接。

可选地，所述显示单元为液晶显示屏。

可选地，所述显示单元包括接收模块、控制模块和显示模块，所述接收模块的输入端与所述公共存储单元连接，所述接收模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述显示模块连接。

此外，本申请还提供了一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置包括上述的可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置还包括特制外壳和固定模块，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路和所述固定模块置于所述特制外壳上。

可选地，所述固定模块包括第一固定模块组和第二固定模块组，所述第一固定模块组用于将所述红外热像仪组的第一红外热像仪固定在所述特制外壳上，所述第二固定模块组用于将所述红外热像仪组的第二红外热像仪固定在所述特制外壳上。

可选地，所述第一固定模块组与所述第二固定模块组在所述特制外壳上的位置对齐。

可选地，所述第二红外热像仪和所述第一红外热像仪的镜头部分置于所述特制外壳外。

本申请提供了一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，该电路包括红外热像仪组、公共控制单元、公共存储单元、公共计算单元和显示单元；所述红外热像仪组分别与所述公共控制单元、所述公共存储单元和所述公共计算单元连接，所述公共计算单元与所述显示单元连接，所述显示单元与所述公共存储单元连接；所述公共控制单元用于控制所述红外热像仪组进行数据采集得到采集数据，所述公共存储单元用于存储标定参数、距离参数和所述采集数据中的温度数据，所述公共计算单元用于根据所述标定参数和所述采集数据中的图像热点计算所述热像仪组到测温目标的实际距离，并根据所述距离参数和所述实际距离对所述温度数据进行温度补偿，所述显示单元用于显示温度补偿后的所述温度数据。可以通过区域热点匹配的方式，提高距离参数计算的效率，从而提高双探头红外热像仪的帧率。经过距离补偿可以提高红外热像仪的测温精确度。

附图说明

图1为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路示意图；

图2为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路中红外热像仪组内部示意图；

图3为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路中显示单元内部示意图；

图4为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	红外热像仪组	20	公共控制单元
30	公共存储单元	40	公共计算单元
				50	显示单元	11	第一红外热像仪
110	第一通信线	12	第二红外热像仪
				120	第二通信线	51	接收模块
52	控制模块	53	显示模块
				820	第二固定模块组	70	特制外壳
80	固定模块	810	第一固定模块组

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，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作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。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，参照图1的可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路示意图，可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路包括红外热像仪组10、公共控制单元20、公共存储单元30、公共计算单元40和显示单元50；

所述红外热像仪组10分别与所述公共控制单元20、所述公共存储单元30和所述公共计算单元40连接，所述公共计算单元40与所述显示单元50连接，所述显示单元50与所述公共存储单元30连接；

所述公共控制单元20用于控制所述红外热像仪组进行数据采集得到采集数据，所述公共存储单元30用于存储标定参数、距离参数和所述采集数据中的温度数据，所述公共计算单元40用于根据所述标定参数和所述采集数据中的图像热点计算所述红外热像仪组10到测温目标的实际距离，以及根据所述距离参数和所述实际距离对所述实测温度进行温度补偿，所述显示单元50用于显示温度补偿后的所述温度数据。

在本实施例中，将已经过双目标定的红外热像仪组10对准被测物体或场景，启动公共控制单元20使红外热像仪组10开始工作，红外热像仪组10自动采集图像的热点(图像中温度最高点)，其中采集数据就包括了实际采集的温度的温度数据和图像中热点的图像热点，公共计算单元40调用预置于公共存储单元30中的标定参数，计算距离参数，然后根据计算所得实际距离，对采集的温度数据进行距离补偿，并在显示单元50显示补偿后的温度数据。通过区域热点匹配的方式可提高计算效率。热点是指被测目标或场景中的一个坐标点或坐标族，实测温度是指实际测量温度，标定参数是双探头红外热像仪的双目标定参数，包括焦距，主点、旋转、平移等参数。可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路的温度补偿公式为：

其中V为被测目标或场景与双探头红外热像仪结构之间的距离为S时目标的能量值，S₀为红外热像仪进行温度标定时与黑体之间的距离(固定值)，V₀为补偿后的目标能量值，k,b为距离补偿参数(预设值)。经温度标定参数将V₀转化为温度值，即为补偿后的温度。通过可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路的距离补偿可以改善红外热像仪测温受其与被测目标或场景之间距离因素影响的问题，提高了测温精度，而且提供的一种实现红外热像仪电路实时距离补偿的方法将根据距离的变化实时更新距离参数，生成实时的温度补偿值。

进一步地，在本申请可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路又一实施例中，参照图2，图2为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路中红外热像仪组内部示意图，所述红外热像仪组10包括第一红外热像仪11和第二红外热像仪12，所述第一红外热像仪11和所述第二红外热像仪12机身平行并且镜头对齐。

具体的，所述第一红外热像仪11包括第一通信线110，所述第一红外热像仪11通过所述第一通信线110与所述公共控制单元20、所述公共存储单元30和所述公共计算单元40连接。

具体的，所述第二红外热像仪12包括第二通信线120，所述第二红外热像仪12通过所述第二通信线120与所述公共控制单元20、所述公共存储单元30和所述公共计算单元40连接。

在本实施例中，红外热像仪组10中的第一红外热像仪11和第二红外热像仪12机身平行并且镜头对齐，而且两个热像仪之间的距离由距离补偿范围以及双探头红外热像仪的公共视场大小决定。经多次距离对温度影响的实验确定，设定的距离补偿范围为一至五米，因大于五米时距离对温度的影响逐渐减少，故大于五米时的温度补偿参考五米处。为了使得测量距离可达到五米，需要首先确定两台红外热像仪之间的间距，其具体确定方法为：将双热像仪以一定间距固定后先进行一次双目标定，再根据标定的参数，反推距离为五米，视差为N个像素时的双探头红外热像仪之间的间距。例如，考虑到实际固定相机时的误差以及同型号不同相机的工艺误差，采用10个像素计算间距。确定间距后，将双探头红外热像仪于特制外壳内保持该间距固定，同时保持机身平行，镜头对齐。第一红外热像仪11通过第一通信线110与公共控制单元20、公共存储单元30和公共计算单元40连接，而第二红外热像仪12通过第二通信线120与公共控制单元20、公共存储单元30和公共计算单元40连接。故在固定式测温场景中，本申请的双热像仪结构相较于单热像仪，提高了监测的可靠性，即使其中一台热像仪故障，也不会对温度监控造成影响，从而避免整个温度监测过程的中断，这得益于在固定式测温场景中，距离参数已经写入公共存储单元，一台损坏不会影响距离补偿。

可选地，参照图3，图3为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路中显示单元内部示意图，所述显示单元50包括接收模块51、控制模块52和显示模块53，所述接收模块51的输入端与所述公共存储单元40连接，所述接收模块51的输出端与所述控制模块52的输入端连接，所述控制模块52的输出端与所述显示模块53连接。

具体的，所述显示单元50为液晶显示屏。

在本实施例中，显示单元50包括接收模块51、控制模块52和显示模块53，接收模块51通过接收公共存储单元40发送过来的经过补偿的温度数据，由控制模块52控制显示模块53进行显示，进而实现了最终的补偿温度显示。其中，显示单元50为液晶显示屏，也可以根据用户需求或者实际情况进行自主选择或设置。通过显示补偿后的温度可以直观的使用户进行查看。

进一步的，本申请还提供了一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置包括上述的可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，在本申请可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置又一实施例中，参照图4，图4为可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置示意图，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置还包括特制外壳70和固定模块80，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路和所述固定模块80置于所述特制外壳70上。

具体的，所述固定模块80包括第一固定模块组810和第二固定模块组820，所述第一固定模块组810用于将所述第一红外热像仪11固定在所述特制外壳70上，所述第二固定模块组820用于将所述第二红外热像仪12固定在所述特制外壳70上。

具体的，所述第一固定模块组810与所述第二固定模块组820在所述特制外壳70上的位置对齐。

具体的，所述第二红外热像仪和所述第一红外热像仪的镜头部分置于所述特制外壳外。

在本实施例中，在对可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置进行使用之前，需要对可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置进行双目参数标定。

在本实施例中，可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路和固定模块80置于所述特制外壳70内构成一个完整的双探头红外热像仪结构。其中固定模块80中的第一固定模块组810固定第一红外热像仪11与特制外壳70，第二固定模块组820固定第二红外热像仪12与特制外壳70。因为上述提及两个热像仪之间的距离由距离补偿范围以及双探头红外热像仪的公共视场大小决定，故第二固定模块组820和第一固定模块组810的位置可以根据实际情况被改变，而且第二固定模块组820和第一固定模块组810是由四个固定点组成，进而实现固定模块组的变动，最终达到改变两个热像仪之间的距离的目的。第二红外热像仪和第一红外热像仪的镜头部分置于特制外壳外，可以根据实际需求改变镜头部分置于特制外壳外的长度，以便以对测温物体进行测温。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，其特征在于，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路包括红外热像仪组、公共控制单元、公共存储单元、公共计算单元和显示单元；

2.如权利要求1所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，其特征在于，所述红外热像仪组包括第一红外热像仪和第二红外热像仪，所述第一红外热像仪和所述第二红外热像仪机身平行并且镜头对齐。

3.如权利要求2所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，其特征在于，所述第一红外热像仪包括第一通信线，所述第一红外热像仪通过所述第一通信线与所述公共控制单元、所述公共存储单元和所述公共计算单元连接。

4.如权利要求2所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，其特征在于，所述第二红外热像仪包括第二通信线，所述第二红外热像仪通过所述第二通信线与所述公共控制单元、所述公共存储单元和所述公共计算单元连接。

5.如权利要求1所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，其特征在于，所述显示单元为液晶显示屏。

6.如权利要求5所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，其特征在于，所述显示单元包括接收模块、控制模块和显示模块，所述接收模块的输入端与所述公共存储单元连接，所述接收模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述显示模块连接。

7.一种可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置，其特征在于，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置包括权利要求1-6中任一项的所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置还包括特制外壳和固定模块，所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温电路和所述固定模块置于所述特制外壳上。

8.如权利要求7所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置，其特征在于，所述固定模块包括第一固定模块组和第二固定模块组，所述第一固定模块组用于将所述红外热像仪组的第一红外热像仪固定在所述特制外壳上，所述第二固定模块组用于将所述红外热像仪组的第二红外热像仪固定在所述特制外壳上。

9.如权利要求8所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置，其特征在于，所述第一固定模块组与所述第二固定模块组在所述特制外壳上的位置对齐。

10.如权利要求8所述可实时距离补偿的双探头红外热像仪测温装置，其特征在于，所述第二红外热像仪和所述第一红外热像仪的镜头部分置于所述特制外壳外。