CN220356525U - 红外热成像设备标定系统及环境箱 - Google Patents

Abstract

本申请公开了红外热成像设备标定系统及环境箱。该装置包括黑体和环境箱，黑体用于辐射热量，黑体在第一轨道移动，环境箱包括透明窗口，环境箱用于放置待标定热成像设备，环境箱在第二轨道移动，其中待标定热成像设备透过透明窗口对黑体进行拍摄，第一轨道与第二轨道交叉设置以调节黑体与环境箱的相对距离。通过上述方式，本申请实施例能对红外热成像设备进行低成本且高效率的标定。

Description

红外热成像设备标定系统及环境箱

技术领域

本申请涉及热成像技术领域，特别是红外热成像设备标定系统及环境箱。

背景技术

随着科学技术的快速发展，红外热成像设备被用于各行各业，使用非接触式红外热成像设备对人体进行测温在生产、医疗等领域有着重要的影响。红外热成像设备在生产和工作时受环境温度和湿度等因素影响很大，因此在生产时需要对标准源进行测温标定等一系列复杂操作。

在利用标准源对红外热成像设备进行测温标定时，需要改变红外热成像设备所处的环境的温度和湿度。而现有技术中通常将红外热成像设备与标准源放置在同一温箱环境中，因此在人工更换标准源时需要人工进入温箱，操作繁琐。且在对红外热成像设备进行测温标定时还可能需要改变标准源与红外热成像设备的距离，因此为了使得标准源与红外热成像设备距离较大时也可以进行标定，红外热成像设备与标准源所处的温箱通常较大，不方便携带且不利于搬运。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供红外热成像设备标定系统及环境箱，能对红外热成像设备进行低成本且高效率的标定。

为解决上述技术问题，本申请采用的第一个技术方案是：提供一种红外热成像设备标定系统，该装置包括黑体和环境箱，黑体用于辐射热量，黑体在第一轨道移动；环境箱包括透明窗口，环境箱用于放置待标定热成像设备，环境箱在第二轨道移动；其中，待标定热成像设备透过透明窗口对黑体进行拍摄，第一轨道与第二轨道交叉设置，以调节黑体与环境箱的相对距离。

为解决上述技术问题，本申请采用的第二个技术方案是：提供一种环境箱，该环境箱用于放置待标定热成像设备；该环境箱还包括透明窗口，待标定热成像设备透过透明窗口对黑体进行拍摄，黑体用于辐射热量。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过将黑体设置在环境箱外部，在环境箱内部的红外热成像设备透过环境箱的透明窗口对黑体进行拍摄，环境箱与黑体设置在轨道上移动，且轨道交叉设置以调节黑体与环境箱的相对距离，使得环境箱内部不需存放黑体以及制作环境箱时不需要考虑黑体在环境箱内部与红外热成像设备的距离，因此环境箱的体积较小，减少生产环境箱时的成本以及人力消耗，提高生产效率，能对红外热成像设备进行低成本且高效率的标定。此外，在利用黑体对红外热成像设备进行标定时，由于黑体在环境箱外部，并设置在第一轨道上移动，因此更换黑体时也更便利，且黑体与红外热成像设备的距离并不受限于环境箱的大小，可以在多个距离下对红外热成像设备进行标定，从而可以保证测量精度，减小测量误差。

附图说明

图1是本申请红外热成像设备标定装置一实施例的第一装置结构示意图；

图2是本申请红外热成像设备标定系统一实施例的第二装置结构示意图；

图3是本申请红外热成像设备标定系统一实施例的第一轨道与第二轨道的第一结构示意图；

图4是本申请红外热成像设备标定系统另一实施例的第一轨道与第二轨道的结构示意图；

图5是本申请红外热成像设备标定系统一实施例的第一轨道与第二轨道的第二结构示意图；

图6是本申请红外热成像设备标定系统另一实施例的第一轨道、第二轨道与第三轨道的结构示意图；

图7是本申请红外热成像设备标定系统一实施例的第一轨道、第二轨道与第三轨道的第一结构示意图；

图8是本申请红外热成像设备标定系统一实施例的第一轨道、第二轨道与第三轨道的第二结构示意图；

图9是本申请环境箱实施例的环境箱结构示意图。

具体实施方式

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。

随着科学技术的快速发展，红外热成像设备被用于各行各业，使用非接触式红外热成像设备对人体进行测温在生产、医疗等领域有着重要的影响。红外热成像设备在生产和工作时受环境温度和湿度等因素影响很大，因此在生产时需要对标准源进行测温标定等一系列复杂操作。在利用标准源对红外热成像设备进行测温标定时，需要改变红外热成像设备所处的环境的温度和湿度以提高红热外成像设备的精度。

本申请人经过长期研究发现，目前通常将红外热成像设备与标准源放置在同一温箱环境中以对红外热成像设备进行标定，因此在更换标准源时需要人工进入温箱环境，操作繁琐。且在温箱环境较高时，更换标准源或红外热成像设备时也不方便。且在对红外热成像设备进行测温标定时还可能需要改变标准源与红外热成像设备的距离，因此为了使得标准源与红外热成像设备距离较大时也可以进行标定，红外热成像设备与标准源所处的温箱通常较大，不方便携带且不利于搬运。因此，本申请提出以下实施例，能够实现对红外热成像设备的标定。

以下对本申请红外热成像设备标定装置实施例进行详细描述。

如图1和图2所示，本申请描述的红外热成像设备标定系统可以包括黑体4和环境箱1，黑体4用于辐射热量；环境箱1包括透明窗口3，环境箱1用于放置待标定热成像设备2；其中，待标定热成像设备2透过透明窗口3对黑体4进行拍摄。

可选地，透明窗口3可以是由不衰减热量辐射的材料制成，例如可以是锗。

可选地，环境箱1装备有空调系统，空调系统用于调节环境箱1内部的环境温度。在红外热成像设备进行测温标定时，可以改变红外热成像设备所处的环境的温度，以在不同环境温度下进行测温标定。

通过在环境箱1中装备有空调系统，以使得环境箱1内的环境温度可以调节，使得可以在不同温度下对红外热成像设备进行测温标定，从而可以减小红外热成像设备在使用时在不同的环境温度下对物体温度的测量偏差，进而提高红外热成像设备的精确率，扩大红外热成像设备的使用场景。

可选地，空调系统还可用于调节所述环境箱1内部的环境湿度。由于红外热成像设备的测量精度不仅受环境温度的影响还有可能受环境湿度的影响，因此环境箱1装备的空调系统还可以调节环境箱1内部的环境湿度。在对红外热成像设备进行测温标定时，可以模拟不同环境湿度。

通过在环境箱1中装备空调系统，以使得环境箱1内的环境湿度可以调节，使得可以在不同湿度下对红外热成像设备进行测温标定，从而可以减小红外热成像设备在使用时在不同的环境湿度下对物体温度的测量偏差，进而提高红外热成像设备的精确率，扩大红外热成像设备的使用场景。

可选地，该红外热成像设备标定系统可以包括轨道，以使得环境箱1和黑体4可以沿着轨道移动。

可选地，如图3所示，在一实施例中，轨道可以包括第一轨道5和第二轨道6。黑体4沿着第一轨道5移动，环境箱1沿着第二轨道6移动。第一轨道5与第二轨道6交叉设置，以调节黑体4与环境箱1的相对距离。

在对待标定热成像设备2进行标定时，可以改变待标定热成像设备2与黑体4的距离，使得待标定热成像设备2可以对不同距离的黑体4进行测温标定。例如将25℃的黑体4分别放置在距离待标定设备1m、2m、3m的位置，待标定设备对黑体4进行拍摄，以获得不同距离下采集的灰度值，从而将灰度值与黑体4温度进行对应。

在一实施例中，如图4所示，第二轨道6可以是环形轨道。第一轨道5可以与第二轨道6交叉设置。第一轨道5与第二轨道6可以交叉连接，也可以不连接。在第一轨道5与第二轨道6交叉连接的实施例中，交叉连接的连接点可以是一个，也可以不止一个。当连接点不止一个时，第二轨道6的数量可以不止一个。

在本实施例中，在对待标定热成像设备2进行标定时，待标定热成像设备2放置于环境箱1中。在第二轨道6上可以有多个环境箱1，每个环境箱1内的环境温度或湿度可以是相同的，也可以是不同的。例如在对同一批型号的待标定热成像设备2进行标定时，由于一个环境箱1可放置的待标定热成像设备2数量可能小于该批型号的待标定热成像设备2的数量，因此可以将该批待标定热成像设备2放置在多个环境温度或湿度相同的环境箱1内。再例如为提高待标定热成像设备2的精度，可以在多个环境温度或湿度下对热成像设备进行标定，这时在第二轨道6上的多个环境箱1内的环境温度或湿度可以是不同的。

当环境箱1内的待标定热成像设备2标定完成后，下一个环境箱1可以移动至标定位置以对黑体4进行拍摄并测温标定。

可选地，请参阅图5，可以沿着第一轨道5移动的黑体4的数量可以是一个或者多个。在第一轨道5上放置黑体4的位置上的黑体4数量不止一个时，环境箱1内的待标定热成像设备2可以对放置黑体4的位置上的每个黑体4进行拍摄以实现测温标定。放置在第一轨道5上的黑体4也可以进行更换，以使得正在标定的待标定热成像设备2可以对不同的黑体4进行标定，例如对不同温度的黑体4进行标定。举例来说，在待标定热成像设备2对温度A的黑体4进行标定时，预达到温度B的黑体4可以同步升温或降温以到温度B，在设备对温度A的黑体4标定完后，温度B的黑体4可以直接替换温度A的黑体4，而不用再等待黑体4升温或降温至温度B，节省时间，从而提高标定的效率。

可选地，在待标定热成像设备2对黑体4进行拍摄时，待标定热成像设备2可以是透过透明窗口3对黑体4进行拍摄。其中，待标定热成像设备2可以是与透明窗口3正对着的。也就是说，每一个透明窗口3可以对着一个待标定热成像设备2。在一些实施例中，待标定热成像设备2的拍摄中心可以是与对应的透明窗口3的中心共线。当环境箱1内的待标定热成像设备2的数量为多个时，该多个设备都可以对黑体4进行拍摄。

可选地，参阅图6，本申请描述的红外热成像设备标定系统还可以包括第三轨道7。第三轨道7与第二轨道6平行。第一轨道5的一端连接第三轨道7，另一端朝向第二轨道6延伸。第三轨道7可以为环形轨道，第二轨道6可以为环形轨道。在一些实施例中，第三轨道7的中心可以与第二轨道6的中心重叠。例如在对同一批型号的待标定热成像设备2进行标定时，可以让设备对不同温度的黑体4进行拍摄。那么第二轨道6放置的多个环境箱1的环境温度和湿度可以是相同的或同等档位的，第三轨道7上的黑体4的温度是不同的。在标定的过程中，可以是环境箱1不沿着第二轨道6移动，黑体4沿着第三轨道7移动。或者环境箱1沿着第二轨道6移动，黑体4不沿着第三轨道7移动。且每个标定位置对应的黑体4还可以沿着第一轨道5移动，以调节黑体4与环境箱1的相对距离。

在一些实施例中，第三轨道7与第二轨道6的连接点与标定位置的距离可以是标定要求的最小距离。在另一些实施例中，第三轨道7与第二轨道6的连接点与标定位置的距离可以是标定要求的最大距离。例如标定要求的距离是1m-3m，那么第三轨道7与第二轨道6的连接点与标定位置的距离可以是1m，或者也可以是3m，或者是1m至3m中的任意一个距离，例如2.5m。标定位置是第二轨道6上环境箱1对第一轨道5上的黑体4进行拍摄的位置。

通过设置第三轨道7，可以使得待标定热成像设备2的标定过程自动化，一方面设备可以对多个不同温度的黑体4进行拍摄，可以保证设备的精确率，另一方面标定的过程中减少人为参与的步骤，从而可以提高标定效率。

在一些实施例中，第三轨道7也可以是第二轨道6，第二轨道6也可以是第三轨道7。当环境箱1沿着第二轨道6移动，黑体4沿着第三轨道7移动时，第二轨道6和第三轨道7的半径可以设置较小，减小制作轨道耗费的成本。当环境箱1沿着第三轨道7移动，黑体4沿着第二轨道6移动时，在外圈的环境箱1便于更换设备，提高标定效率。

在另一实施例中，参阅图7和图8，第二轨道6可以是线形轨道。第一轨道5可以与第二轨道6交叉设置。第一轨道5与第二轨道6可以交叉连接，也可以不连接(如图8所示)。在第一轨道5与第二轨道6交叉连接的实施例中，交叉连接的连接点可以是一个，也可以不止一个。当连接点不止一个时，第二轨道6的数量可以不止一个。其中，图7和图8中的a和b表示黑体4与环境箱1的预设标定距离。

可选地，如图7所示，该红外热成像设备标定装置还可以包括第三轨道7，第三轨道7与第一轨道5交叉设置，第三轨道7可以与第二轨道6平行，第三轨道7经第一轨道5与第二轨道6耦接。通过将第三轨道7与第二轨道6平行设置，可以控制第二轨道6上的每个环境箱1与对应的第三轨道7上的黑体4的相对距离，使得多个环境箱1可以同时进行标定，从而提高标定效率。

关于本实施例中的设备标定过程可以参见上述描述，在此不再赘述。

可选地，红外热成像设备标定系统包括至少一组黑体4，每组黑体4中的黑体4工作在不同的黑体温度，环境箱1的数量为至少两个；

其中，环境箱1沿着第二轨道6移动，以使得不同的环境箱1的至少两个待标定热成像设备2对每个黑体4进行拍摄。

通过设置一组不同温度的黑体，可以在待标定热成像设备拍摄完一个黑体之后，另一个黑体可以直接被设备拍摄，减少拍摄不同温度黑体所耗费的时间，从而提高标定的效率。

可选地，至少两个环境箱1的工作温度至少有两种，同一种工作温度的环境箱1集中为一组在第二轨道6移动。

通过将环境箱的温度设置为多个，同一批待标定热成像设备可以同步在不同温度的环境下对黑体进行拍摄，既可以提高标定的精度，又可以提高标定的效率。

举例来说，有2台环境箱1可以用于放置待标定热成像设备2进行标定，分别是环境箱A和环境箱B。环境箱A设置某具体数值的常温环境和特定湿度，例如是25℃的温度和50％的湿度。环境箱B设置某具体数值的低温环境和特定湿度，例如是-5℃的温度和10％的湿度。根据待标定热成像设备2镜头的焦距，环境箱A内的待标定热成像设备2标定距离是1m，环境箱B内的待标定热成像设备2标定距离是2m，其中环境箱A移动至标定位置，透明窗口3那侧正向朝向黑体4。

待环境箱A、环境箱B的环境温度和湿度达到设置状态后，2台环境箱1内的待标定热成像设备2上电热机。

环境箱A向控制系统发送信号，告知控制系统环境箱1内的温度或湿度以及待标定热成像设备2的镜头焦距。控制系统再利用环境箱1内的温度或湿度以及镜头焦距去通知黑体4移动至预设的距离，以及预设的温度。在待标定热成像设备2上电热机同时，黑体4沿轨道自动调节与环境箱A的距离为1m，此时待标定热成像设备2档位在常温档，同时黑体4设置辐射温度值为辐射温度c和辐射温度d。

待红外热成像设备达到热平衡，黑体4分别达到预设值后，环境箱A内红外热成像设备进行测温标定。标定完成后，环境箱B沿第二轨道6移动至标定位置，在环境箱B移动的同时，黑体4沿第一轨道5自动调节与环境箱B的距离为2m，此时待标定热成像设备2档位在低温档，设置的辐射温度可以是辐射温度e、辐射温度f和辐射温度g，对环境箱B内待标定热成像设备2进行标定。

如图9所示，本申请还提供一种环境箱实施例，该环境箱实施例中描述的环境箱10包括箱体11和透明窗口13，用于放置待标定热成像设备12；透明窗口13设置于箱体11一侧，待标定热成像设备12透过透明窗口13对箱体11外的黑体进行拍摄，黑体用于辐射热量。

可选地，环境箱10装备有空调系统，安装在箱体11上，空调系统用于调节环境箱内部的环境温度。

可选地，环境箱10装备有空调系统，安装在箱体11上，空调系统用于调节环境箱内部的环境湿度。

关于环境箱实施例的内容可以参见上述红外热成像设备标定装置的描述内容，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种红外热成像设备标定系统，其特征在于，包括：

黑体，所述黑体用于辐射热量，所述黑体在第一轨道移动；

环境箱，所述环境箱包括透明窗口，所述环境箱用于放置待标定热成像设备，所述环境箱在第二轨道移动；

其中，所述待标定热成像设备透过所述透明窗口对所述黑体进行拍摄，所述第一轨道与所述第二轨道交叉设置，以调节所述黑体与所述环境箱的相对距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述环境箱装备有空调系统，所述空调系统用于调节所述环境箱内部的环境温度。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述空调系统还可用于调节所述环境箱内部的环境湿度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：

第三轨道，所述第三轨道与所述第二轨道平行，所述第一轨道的一端连接所述第三轨道，另一端朝向所述第二轨道延伸。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述第三轨道为环形轨道，所述第二轨道为环形轨道，所述第一轨道的一端连接所述第三轨道，另一端朝向所述第二轨道延伸。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，

所述黑体的数量为至少两个，所述至少两个黑体工作在不同的黑体温度，沿着所述第三轨道移动并分别进入所述第一轨道、离开所述第一轨道，以使得放置于所述环境箱内的所述待标定热成像设备对辐射不同热量的所述黑体进行拍摄。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述红外热成像设备标定系统包括至少一组黑体，每组所述黑体中的黑体工作在不同的黑体温度，所述环境箱的数量为至少两个；

其中，所述环境箱沿着所述第二轨道移动，以使得不同的所述环境箱的至少两个所述待标定热成像设备对每个所述黑体进行拍摄。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述至少两个环境箱的工作温度至少有两种，同一种所述工作温度的所述环境箱集中为一组在所述第二轨道移动。

9.一种环境箱，其特征在于，包括：

箱体，用于放置待标定热成像设备；

透明窗口，设置于所述箱体一侧，所述待标定热成像设备透过所述透明窗口对所述箱体外的黑体进行拍摄，所述黑体用于辐射热量。

10.根据权利要求9所述的环境箱，其特征在于，包括：

空调系统，安装在所述箱体上，所述空调系统用于调节所述环境箱内部的环境温度。

11.根据权利要求9所述的环境箱，其特征在于，包括：

空调系统，安装在所述箱体上，所述空调系统用于调节所述环境箱内部的环境湿度。