RU2338166C1 - Способ измерения яркостной температуры объекта - Google Patents
Способ измерения яркостной температуры объекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338166C1 RU2338166C1 RU2007103449/28A RU2007103449A RU2338166C1 RU 2338166 C1 RU2338166 C1 RU 2338166C1 RU 2007103449/28 A RU2007103449/28 A RU 2007103449/28A RU 2007103449 A RU2007103449 A RU 2007103449A RU 2338166 C1 RU2338166 C1 RU 2338166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output signal
- filament
- brightness
- photodetector
- value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике. В способе калибровочная зависимость корректируется на основании соотношения опорного и проверочного значений размаха выходного сигнала, первый из которых измерен в режиме калибровки, а второй - в режиме измерения. При этом измерения опорного и проверочного значений размаха выходного сигнала проводятся в центре фоточувствительной поверхности фотоприемника, освещаемой источником эталонной освещенности, распределение которой близко к равномерному. Вследствие этого значительно снижается влияние погрешности определения требуемого элемента изображения. Технический результат заявляемого решения выражен в повышении точности измерения яркостной температуры объекта. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к яркостной пирометрии, и может быть использовано в телевизионных системах на базе ПЗС камер для дистанционного измерения температуры объектов.
Известен способ измерения яркостной температуры объекта по методу исчезающей нити, когда яркость нити накала эталонной лампы пирометра сравнивают с яркостью объекта, температуру которого определяют по величине тока накала после уравнивания яркостей нити сравнения и объекта (Ф.Линевег. Измерение температур в технике. - М.: Металлургия, 1980. с.384).
Недостатком данного способа является недостаточная точность измерения яркостной температуры объекта вследствие изменения характеристик эталонной лампы во времени, вызванных ее старением, а также низкого быстродействия, обусловленного большой тепловой инерцией эталонной лампы, что приводит к значительным погрешностям при измерении изменяющейся яркостной температуры объектов, например, в процессе их нагрева.
Наиболее близким по техническому решению является принятый за прототип способ измерения яркостной температуры объекта по методу исчезающей нити путем сравнения яркости нити накала эталонной лампы и объекта, температуру которого определяют по величине тока накала после уравнивания яркости нити накала и объекта, ток накала на эталонную лампу подают только в режиме калибровки пирометра и яркость объекта регистрируют многоэлементным матричным или линейным фотоприемником, на часть фоточувствительных ячеек которого проецируют изображение нити эталонной лампы, ток накала которой в режиме калибровки изменяют по линейному закону, его значения последовательно нумеруют и запоминают в моменты приращения выходного сигнала указанного фотоприемника на заданную величину, а в режиме измерения температуру объекта определяют по запомненной величине тока накала, соответствующей значению размаха выходного сигнала многоэлементного матричного или линейного фотоприемника (Патент РФ №2099674, кл. G01J 5/52, 1997).
Недостатком данного способа является недостаточная точность измерения яркостной температуры объекта вследствие погрешности в определении эталонного размаха сигнала при калибровке, что обусловлено малыми геометрическими размерами спроецированного на фоточувствительную поверхность фотоприемника изображения нити накала эталонной лампы.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности измерения яркостной температуры объекта за счет повышения точности определения опорного и проверочного значений размаха выходного сигнала, используемых при корректировке калибровочной зависимости.
Технический результат заявляемого решения выражен в повышении точности измерения яркостной температуры объекта. Это достигается за счет того, что в режиме измерения калибровочная зависимость корректируется на основании соотношения опорного и проверочного значений размаха выходного сигнала, первый из которых измерен в режиме калибровки, а второй - в режиме измерения. При этом измерения опорного и проверочного значений размаха выходного сигнала проводятся в центре фоточувствительной поверхности фотоприемника, освещаемой источником эталонной освещенности, распределение которой близко к равномерному. Вследствие этого значительно снижается влияние погрешности определения требуемого элемента изображения. Тем самым повышается точность определения опорного и проверочного значений размаха выходного сигнала и, в конечном счете, точность измерения яркостной температуры объекта.
Для достижения технического результата предложен способ измерения яркостной температуры объекта по методу исчезающей нити путем сравнения яркости нити накала эталонной лампы и объекта, температуру которого определяют по величине тока накала после уравнивания яркости нити накала и объекта, ток накала на эталонную лампу подают только в режиме калибровки пирометра и яркость объекта регистрируют многоэлементным матричным или линейным фотоприемником, причем в режиме калибровки дополнительно измеряют и запоминают опорное значение размаха выходного сигнала Uопорн в центре поля изображения при освещении фоточувствительной поверхности многоэлементного фотоприемника эталонным источником освещенности, а в режиме измерения дополнительно измеряют проверочное значение размаха выходного сигнала Uпров в центре поля изображения при освещении фоточувствительной поверхности фотоприемника эталонным источником освещенности и корректируют значения размаха выходного сигнала из совокупности значений, составляющих калибровочную зависимость, путем их умножения на величину отношения Uпров/Uопорн.
На чертеже представлено устройство для реализации способа.
На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:
1 - объект измерения (в режиме калибровки - эталонная пирометрическая лампа);
2 - пирометр;
3 - оптическая система пирометра;
4 - оптический затвор;
5 - ПЗС-матрица ТВ-камеры;
6 - ТВ-камера;
7 - источник эталонной освещенности;
8 - стабилизатор тока;
9 - устройство управления оптическим затвором;
10 - узел микроконтроллера;
11 - канал связи;
12 - плата видеоввода персонального компьютера;
13 - персональный компьютер.
Способ осуществляется следующим образом.
Измерение яркостной температуры объекта производится путем сравнения размаха выходного сигнала, сформированного фотоприемником от изображения объекта, с калибровочной зависимостью, связывающей размах выходного сигнала и яркостную температуру объекта. Калибровочная зависимость формируется в режиме калибровки следующим образом (см. чертеж):
- оптический затвор 4 открыт, источник эталонной освещенности 7 отключен, изображение тела накала эталонной пирометрической лампы 1 проецируется оптической системой 3 на фоточувствительную поверхность ПЗС-матрицы 5 ТВ-камеры 6, которая формирует телевизионный сигнал, передаваемый по каналу связи 11 на вход платы видеоввода 12 персонального компьютера 13, в котором измеряется и запоминается размах выходного сигнала фотоприемника, соответствующий изображению тела накала эталонной пирометрической лампы, яркостная температура которого известна, в моменты приращения выходного сигнала указанного фотоприемника на заданную величину.
Сформированная калибровочная зависимость хранится в памяти компьютера в виде таблицы:
размах сигнала Uсигнала1 соответствует яркостной температуре Тярк.1;
размах сигнала Uсигнала2 соответствует яркостной температуре Тярк.2;
размах сигнала UсигналаN соответствует яркостной температуре Тярк.N.
Дополнительно в режиме калибровки измеряется и запоминается опорное значение размаха выходного сигнала Uопорн в центре поля изображения при освещении фоточувствительной поверхности фотоприемника эталонным источником освещенности, что осуществляется следующим образом (см. чертеж):
- оптический затвор 4 закрыт с помощью устройства управления оптическим затвором 9 по команде узла микроконтроллера 10, управляемого персональным компьютером 13. Источник эталонной освещенности 7 включен, через него протекает ток, стабилизированный с помощью стабилизатора тока 8. Тем самым обеспечивается стабилизация уровня освещенности фоточувствительной поверхности ПЗС-матрицы 5 ТВ-камеры 6, которая формирует телевизионный сигнал, передаваемый по каналу связи 11 на вход платы видеоввода 12 персонального компьютера 13. В персональном компьютере 13 измеряется и запоминается опорное значение размаха выходного сигнала Uопорн с элемента фоточувствительной поверхности ПЗС-матрицы 5, соответствующего центру поля изображения.
В режиме измерения яркостной температуры оптический затвор 4 открыт, источник эталонной освещенности 7 отключен, изображение объекта измерения 1 проецируется оптической системой 3 на фоточувствительную поверхность ПЗС-матрицы 5 ТВ-камеры 6, которая формирует телевизионный сигнал, передаваемый по каналу связи 11 на вход платы видеоввода 12 персонального компьютера 13, в котором измеряется размах выходного сигнала Uсигнала в каждой точке изображения.
Дополнительно в режиме измерения измеряется и запоминается проверочное значение размаха выходного сигнала Uпров в центре поля изображения при освещении фоточувствительной поверхности фотоприемника эталонным источником освещенности, что осуществляется аналогично измерению величины Uопорн, проводимому в режиме калибровки (см. выше).
Яркостная температура объекта Тярк определяется на основании калибровочной зависимости, откорректированной исходя из запомненного опорного значения выходного сигнала Uопорн и запомненного проверочного значения выходного сигнала Uпров, путем умножения значения размаха выходного сигнала от объекта Uсигнала на величину отношения Uпров/Uопорн:
Uсигнала1*(Uпров/Uопорн) соответствует яркостной температуре Тярк.1;
Uсигнала2*(Uпров/Uопорн) соответствует яркостной температуре Тярк.2;
UсигналаN*(Uпров/Uопорн) соответствует яркостной температуре Тярк.N.
Claims (1)
- Способ измерения яркостной температуры объекта по методу исчезающей нити путем сравнения яркости нити накала эталонной лампы и объекта, температуру которого определяют по величине тока накала после уравнивания яркости нити накала и объекта, ток накала на эталонную лампу подают только в режиме калибровки пирометра и яркость объекта регистрируют многоэлементным матричным или линейным фотоприемником, на часть фоточувствительных ячеек которого проецируют изображение нити эталонной лампы, ток накала которой в режиме калибровки изменяют по линейному закону, его значения последовательно нумеруют и запоминают в моменты приращения выходного сигнала указанного фотоприемника на заданную величину, а в режиме измерения температуру объекта определяют по запомненной величине тока накала, соответствующей значению размаха выходного сигнала многоэлементного матричного или линейного фотоприемника, отличающийся тем, что в режиме калибровки дополнительно измеряют и запоминают опорное значение размаха выходного сигнала Uопорн в центре поля изображения при освещении фоточувствительной поверхности многоэлементного фотоприемника эталонным источником освещенности, а в режиме измерения дополнительно измеряют и запоминают проверочное значение размаха выходного сигнала Uпров в центре поля изображения при освещении фоточувствительной поверхности фотоприемника эталонным источником освещенности и корректируют значения размаха выходного сигнала из совокупности значений, составляющих калибровочную зависимость, путем их умножения на величину отношения Uпров/Uопорн.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103449/28A RU2338166C1 (ru) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Способ измерения яркостной температуры объекта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103449/28A RU2338166C1 (ru) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Способ измерения яркостной температуры объекта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2338166C1 true RU2338166C1 (ru) | 2008-11-10 |
Family
ID=40230400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007103449/28A RU2338166C1 (ru) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Способ измерения яркостной температуры объекта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338166C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466362C2 (ru) * | 2010-12-29 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого | Способ измерения пространственного распределения температуры газа |
| RU2589525C1 (ru) * | 2015-04-27 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ дистанционного измерения температуры |
-
2007
- 2007-01-29 RU RU2007103449/28A patent/RU2338166C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466362C2 (ru) * | 2010-12-29 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого | Способ измерения пространственного распределения температуры газа |
| RU2589525C1 (ru) * | 2015-04-27 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") | Способ дистанционного измерения температуры |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105451634B (zh) | 光源装置 | |
| CN110731080B (zh) | 闪光灯色彩校准 | |
| JP6540519B2 (ja) | 赤外線撮像装置 | |
| WO2012073657A1 (ja) | 画像処理装置、撮影装置、画像処理方法及びホワイトバランス調整方法 | |
| CN104798442A (zh) | 带亮度自调节的照明装置及其自调节方法 | |
| CN103929598A (zh) | 一种自动曝光方法及摄像头模组检测方法 | |
| CN106405382A (zh) | 低照度cmos芯片性能测试系统 | |
| US9980336B2 (en) | Light receiving device, light emitting device and light receiving/emitting device | |
| CN102508147A (zh) | 测量ccd芯片灵敏度、线性度和暗噪声相关参数的方法 | |
| RU2338166C1 (ru) | Способ измерения яркостной температуры объекта | |
| JPH10508984A (ja) | 特にオプトエレクトロニクス半導体デバイス用であるオプトエレクトロニクスデバイス用温度補償方法 | |
| CN105445570B (zh) | 一种广角镜头摄像机信噪比测试系统及测量方法 | |
| Murakami et al. | Implementation of the Lifetime Method in Unsteady Pressure-Sensitive Paint Measurements | |
| US20130229530A1 (en) | Spectral calibration of imaging devices | |
| JP6853216B2 (ja) | 近赤外感受性ビデオカメラによって取得された画像における画像品質を改善する方法およびそのようなカメラ | |
| RU2755093C1 (ru) | Способ градуировки приборов тепловизионных и устройство для его осуществления | |
| RU2439510C1 (ru) | Способ измерения яркостной температуры объекта | |
| JP2017161374A (ja) | 処理装置、処理システム、撮像装置、処理方法、プログラム、および記録媒体 | |
| JP6862114B2 (ja) | 処理装置、処理システム、撮像装置、処理方法、プログラム、および記録媒体 | |
| RU2338167C1 (ru) | Способ измерения яркостной температуры объекта | |
| CN204330129U (zh) | 内置光源的亮度检测仪 | |
| US20220159199A1 (en) | Infrared imaging device | |
| KR20110088051A (ko) | 광학계의 광특성 변화 측정장치 | |
| CN111765968A (zh) | 一种用于环境光传感芯片照度检测系统及方法 | |
| US9781802B1 (en) | Illumination correcting method and apparatus for at least one light source board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150130 |