李性福-非制冷長波紅外熱像儀的高精度測溫算法研究

1、儀測溫的相關(guān)環(huán)境 ，引入?yún)⒖荚?，改進(jìn)了“S”型非線性測溫算法，并建立了儀測溫的相關(guān)環(huán)境 ，引入?yún)⒖荚?，改進(jìn)了“S”型非線性測溫算法，并建立了：紅外測溫，非制冷長波紅外，參考源，高IWith the development of infrared temperature measurement technology, long-waveinfrared imagingsystem havebeen widelyilitaryand civilian for its non-contact, uncooled, , accurate and safety features. However, du

2、e to With the development of infrared temperature measurement technology, long-waveinfrared imagingsystem havebeen widelyilitaryand civilian for its non-contact, uncooled, , accurate and safety features. However, due to impacts from the object emissivity, measurement environment, blind pixels hetero

3、geneityofinfrareddetector,temperaturedriftsandthenon-uniformity,itisto meet the application requirement of high temperature Therefore, ysis of how to reduce the impact of various factors on long-wave infrared imaging temperature measurement, the research of high infrared temperature measurement algo

4、rithm and establish the corresponding mto improve the accuracy of measuring temperature, have important significanceandapplicationvalueforuncooledlong-waveinfraredimagingsystem, the principles and basic laws of uncooled long-wave infrared imaging temperature measurement and the relevant instruments

5、needed are elaborated. Then, the acquisition emissivity of detected object, the detection and compensation of blind oninfraredimagingsystem,andthecauseofdetectorresponsenon-uniformity,aswellthe temperature drift characteristics of the imaging system yzed. Based on studies, two-linear temperature mea

6、surement algorithms, S type temperature measurement algorithm and S type nonlinear temperature measurement algorithm with temperature drift compensation are researched in the thesis. S type nonlinear algorithm with temperature drift compensation can achieve high accuracy temperature measurement in t

7、he calibrated laboratory environment, which is an ideal environment considering the factors influence on temperature measurement of detected object and the infrared thermal imager olny. However, in actual s, the different environment will cause significant measurement errors to thermometry system. T

8、herefore, on ysis of the related environmental impacting the infrared thermometry system, roduction of a reference improving the S type nonlinear temperature measurement algorithms, and establishment of a high-temperature corresponding algorithm ., at sametime,thecorrespondinghighpreci Inordertoelim

9、inatetheinfluenceradiationtemperatureofthetestedthermometryalgorithmischasenvironment,thisalgorithmcorrectshesamemeasurementenvironmentthe S type nonlinear temperature measuring algorithm, using the known information of the blackbody reference source. Therefore, high precimeasurement can be realized

10、 through infrared thermal imager in any Finally,theinformation of the blackbody reference source. Therefore, high precimeasurement can be realized through infrared thermal imager in any Finally,thetestplatformandblackbodycalibrationalgorithmand the principle of blind pixels detection and compensatio

11、n algorithm, as well as non-uniformity correction algorithm and temperature measurement algorithms he thesis. The results of temperature measure by the uncooled long-infrared thermal imager are given. The test results t the algorithm hethesis can achieve high temperaturemeasurements ofource,High.第一章

12、緒.第一章緒.第六章結(jié)束 的.附錄B 測溫算法部分代V插圖2.1 紅外熱像儀結(jié)構(gòu)原理圖2.2 紅外探測器插圖2.1 紅外熱像儀結(jié)構(gòu)原理圖2.2 紅外探測器 圖5.8 溫度漂移補償圖5.8 溫度漂移補償對比曲線圖5.9 測溫誤差(室內(nèi))示意附附表2.2JQ-200MYZ2C和JQ-100MYZ3C黑體的參數(shù)列1.1 1.1.1溫度測量方驗以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著1.1 1.1.1溫度測量方驗以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著十分重要的作用113 分鐘。非接觸式測溫反應(yīng)相對較快，基本保持在 10 秒以內(nèi)。0.751000m 之間。在常溫下，物體的自發(fā)輻射主要是紅外輻射，具切的關(guān)系4。紅外測溫法就是利用這些關(guān)系對物體

13、進(jìn)行溫度測量1.1.2 紅外熱像儀測溫技術(shù)發(fā)展 時發(fā)現(xiàn)了紅外輻射，人類便開辟了應(yīng)用紅外技術(shù)的廣闊道路5。利用紅外輻射原1的進(jìn)廣泛使用6 的進(jìn)廣泛使用6 的使用和溫度的直接讀出；1997 2、熱點或過熱區(qū)域。紅外熱像儀還具有以下特點：1) 響應(yīng)速度快；2) 測溫；3) 非接觸測溫；4) 可同時測量點溫、線溫和面溫；5) 絕對溫度和相對溫度都可測量；6) 可對微小物體測溫，直徑可達(dá)幾微米；7) 、熱點或過熱區(qū)域。紅外熱像儀還具有以下特點：1) 響應(yīng)速度快；2) 測溫；3) 非接觸測溫；4) 可同時測量點溫、線溫和面溫；5) 絕對溫度和相對溫度都可測量；6) 可對微小物體測溫，直徑可達(dá)幾微米；7)

14、) ) 候要) 3) ) 和) 度的方法，研究了測溫時對目標(biāo)發(fā)射率和環(huán)境輻射等效黑體溫度修正) ) 和) 度的方法，研究了測溫時對目標(biāo)發(fā)射率和環(huán)境輻射等效黑體溫度修正的方法891985型，得出了其測溫方程11。同年他們又通過類似的方法建立了紅外熱像儀測量 作為保證測溫精度的硬件實現(xiàn)方法16。同年，塞爾維亞和黑 4了紅外探測器響應(yīng)的漂移規(guī)律，提出了溫度漂移補償?shù)姆椒?8。2013 年要距離影響的測溫了紅外探測器響應(yīng)的漂移規(guī)律，提出了溫度漂移補償?shù)姆椒?8。2013 年要距離影響的測溫精度進(jìn)行補償191.4 2) 3) 測溫算法，并建立相應(yīng)的高精度測溫算法模型，最終在高速數(shù)字信號微處理器(Digi

15、talSignalsor,DSP) 5第二非制冷長波紅外熱像儀測溫原理分 高速模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器第二非制冷長波紅外熱像儀測溫原理分 高速模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 6大氣傳的 ULIS公司生產(chǎn)的長波紅外非制冷型微測輻射熱計UL03191814m長波紅外的 ULIS公司生產(chǎn)的長波紅外非制冷型微測輻射熱計UL03191814m長波紅外72.2.2 都為 1 的物體，只有發(fā)射率略小于但接近于 1 的人工黑體。人工黑體作為理想黑體2.2.2 都為 1 的物體，只有發(fā)射率略小于但接近于 1 的人工黑體。人工黑體作為理想黑體 8 vf 3.0108 式(2.1) 為輻射 vf 3.0108 式(2.1) 為輻射波長

16、式(2.2)中，h 為克常量，其值h(6.6261760.000036)1034(JS)。還可以用電子伏特(eV )來表示光子的能量，1eV 1.6021892 1019(J)。最為普遍存在的紅外輻射20。所以，要研究紅外輻射測溫原理，首先必須掌握物2.3.1黑體輻射定手。首先來研究黑體模型，黑體的概念由基爾霍夫在 1860 年首次提出。黑體，簡單9黑體。接下來將具體介紹與黑體有關(guān)的三個基本輻射定律： 克定律、維恩位移1900 表面積在波長為 附 ) (波：Wm 2 m 1 )，與光譜輻射的波長(：m)、黑體絕對溫度T M(T)黑體。接下來將具體介紹與黑體有關(guān)的三個基本輻射定律： 克定律、維恩

17、位移1900 表面積在波長為 附 ) (波：Wm 2 m 1 )，與光譜輻射的波長(：m)、黑體絕對溫度T M(T) 2hc2 1CC )21)k 1.3805410-23(J/S)C12hc2 3.74150.000310-16(Wm2C1C hc2/k1.438790.00019102(mK)，C22所 爾海姆維恩于 1893 。維恩獲得了 1911 M(T)2hc2 爾海姆維恩于 1893 。維恩獲得了 1911 M(T)2hc2 exp(ch kTkTexp(chkT)exp(ch kT)1 hc 501ech i令i 50，通過求解方程得到i4.96512 1 hc b 得i 的值代

18、回到式(2.4)得ki T式(2.5)中為黑體光譜輻射波長；T為黑體輻射溫度；b2.897103(mK)為當(dāng)物體表面溫度上升到 200時，峰值輻射波長移動到 6.126m。 黑表面積的總輻射出射度 (簡稱全輻射出射度)隨熱力學(xué)溫度變化的規(guī)律克輻射定律公式對波長 積分得到T克輻射定律公式對波長 積分得到T 00斯特凡-玻爾茲曼定律很好地詮釋了圖 2.4 中所示每條曲線與橫軸所成的面積隨2.3.2基爾霍夫定體 的場景中，處于熱平衡狀態(tài)時，實際物體吸收率與其發(fā)射率 相等。也即當(dāng)處于熱平衡狀態(tài)下，物體吸收周圍環(huán)境的輻射能量Mb 與其輻射出的能量M 是相等的： M Mb ，也即：M 與單色吸收率 式依然

19、如式(2.7)所示?；殷w是其光譜吸收率 為一個不隨投射輻射波長變化的物式依然如式(2.7)所示?；殷w是其光譜吸收率 為一個不隨投射輻射波長變化的物與吸收率 的關(guān)系式為 度M (T ) 滿足：2.4 第三非制冷長波紅外熱像儀測溫算法研3.1 第三非制冷長波紅外熱像儀測溫算法研3.1 3.1.1 發(fā)射率的大小表征著物體表面輻射能力的強(qiáng)弱，物體發(fā)射率越大(趨近 1)，紅外) 3) 很 3.1.2 紅外探測器盲元檢測 3) 很 3.1.2 紅外探測器盲元檢測與補國標(biāo) GB/Tl7444219982425。判斷一個像元是否為盲元，需先測量紅Ri, j R 。其中，像元響應(yīng)率是指在一個動態(tài)范圍條件下，像元

20、輸出的信號電壓V i, j 與像元所接收的輻照功率Pi, j 的比值。平均響應(yīng)率是指紅外 10 倍平均響應(yīng)率的像元稱為過熱像元。紅外值叫做盲元率 Nb 。第心取一個nn的滑動窗口，計算出窗口內(nèi)所有像元的均值，并將其作為閾值與待測像0 平面陣列上每個像元在低溫T1 和高溫T心取一個nn的滑動窗口，計算出窗口內(nèi)所有像元的均值，并將其作為閾值與待測像0 平面陣列上每個像元在低溫T1 和高溫T2 處的兩組響應(yīng)值，然后將每個像元高溫與值 的計算公式如下：MNM kY ki, i1 Pi1,j Pi1,j Pi,j1 Pi,jPi, 4Pi1,j Pi1,j Pi,j1 Pi,jPi, 4, , ) 上首

21、個與該待測像元存在關(guān)聯(lián)性的像元分別為P上 、P下、P左 、P右 。P(i, j) P上PP左 、PP(iajP(ibjP(i, j cP(i, jd，那么每個關(guān)聯(lián)像元到待測P(ijLaLbLcLdP(i, j) 的關(guān)聯(lián)度分別為上、下 、左 、右 。待像元P(ij完全由這四個關(guān)聯(lián)像元P、PP、P下：LLL左 L 上1110100 L下 上下左000 LL右 右 左盲元補償值 1空間補償值 122NN1幀紅外圖像像元ijP(i, jn, 盲元補償值 1空間補償值 122NN1幀紅外圖像像元ijP(i, jn, , P(i, jr上P下P下左P右PP(i, j,n) 1( P P P P )212P

22、(i, j,n 統(tǒng)制造工藝和系統(tǒng)參數(shù)的影響26面MNMN (d (V NU Vi1 j M式(3.9)中統(tǒng)制造工藝和系統(tǒng)參數(shù)的影響26面MNMN (d (V NU Vi1 j M式(3.9)中NU 表示非均勻性計算值，VAvgV ，式(3.9)NMN (d i1 1999 民于非均勻性的定義。VAvg M 28。一般把這種現(xiàn)象稱為紅外熱像儀隨自身工作時間變化的輸出響應(yīng)漂移，具3.2 弱，環(huán)境溫度穩(wěn)定為 24，黑體距離紅外熱像儀 1.5 米，穩(wěn)定理想的測量環(huán)境下(動開始，到非制冷長波紅外熱像儀運行 120 分鐘截止，每隔 5 在 在 面陣列上136,108、160,120、182,135這三個探

23、測像元 在 在 3.3.1線性測溫算情況不一樣，在黑體輻射通量分別為1 和2 VVVLL00 L為整個紅 Vij()Rij Vij()式(3.10)中，Vij () 是兩點校正后的響應(yīng)值，Vij( ) 是第i j 列個像元原始響Rij為第i j Oij 為其兩點校正偏移系數(shù)。 Rij和Oij L為整個紅 Vij()Rij Vij()式(3.10)中，Vij () 是兩點校正后的響應(yīng)值，Vij( ) 是第i j 列個像元原始響Rij為第i j Oij 為其兩點校正偏移系數(shù)。 Rij和Oij可以通過求解線性方程的系數(shù)得到。 兩組輻射通量分別為1和2應(yīng)的像元響應(yīng)值Vij 1、Vij 2 ：V1 Ri

24、jVij1 式(3.11)中的V1和V 2 jV1Vij 1/MNi0 jjV2 Vij2/M Ni0 jV1V2RV V VVVV V V 而紅外熱像儀收集的黑體輻射通量 面陣列的響應(yīng)輸出電壓值V 輻射溫度T 與黑體輻射通量 關(guān)系可以轉(zhuǎn)化為黑體輻射溫度T 與相應(yīng)紅外關(guān)系。通過兩點法非均勻校正后，黑體輻射溫度T 灰度圖像灰度值H H aT TraHbTraHb和b 分 HS工作飽和截止0T HH S0T0T(1)校正(2)校正 圖3.8 的圖(1)中、s2 、s3 HH S0T0T(1)校正(2)校正 圖3.8 的圖(1)中、s2 、s3 H Td1expb c T式(3.16)aij、bij

25、、cij 和dij 是第i 行第 j 列個像元的響應(yīng)參數(shù)。aij 是這個元灰度響應(yīng)值的動態(tài)范圍大小，dij 是這個像元灰度響應(yīng)值的最小值，因此，這元的響應(yīng)灰度值范圍屬于d a d c 是這個像元的廣義增益系數(shù)。而b 伸縮控制，改變系數(shù)bij 和dij 可以實現(xiàn)響應(yīng)曲線橫軸和縱軸方向的平移控制。只要準(zhǔn) 可以通過標(biāo)定數(shù)據(jù)很容易求出。而廣義偏移系數(shù)bij和廣義增益系數(shù)cij求解相對復(fù)a dij Hij(Texp(b c T)H (T)dij Hij(T)ab c H (T)dij Hij(T)令中間變量ij(T)dij Hij(T)ab c H (T)dij Hij(T)令中間變量ij(T) lnH

26、ij(T)ij(T)bij 關(guān)于系數(shù)bij 和cij 的求解變成了解一元一次線性方程。因為已知系數(shù)aij 和dij 兩組定標(biāo)黑體輻射溫度值T1 和T2 Hij(T1 ) Hij(T2，將它們代入到式(3.19)中便可求出系數(shù)bij和cij 出值HST ：iM HST HijT/M Ni0 設(shè)非線性標(biāo)準(zhǔn)曲線S 的響應(yīng)輸出( HS3T)H Td1expb c TSS式(3.21)中，aS 、bS 、cS 和dS 為校正系數(shù)，它們的值與求單個像元的方法一在求中間變量時，不同黑體輻射溫度T1、T2Tn對應(yīng)的是紅外的均值HT1、HT2 HTn。面陣列上每個像元非線性響應(yīng)公式的系數(shù)(即aij 、bij 、

27、cij 和dij )和標(biāo)響應(yīng)曲線公式的系數(shù)(即aS 、bS 、cS 和dS )都確定好之后，可以通過標(biāo)準(zhǔn)公式與每射源任意溫度T 時對應(yīng)的每個像元的灰度響應(yīng)值Hij T 代入到式(3.16)中，計算出每標(biāo)準(zhǔn)輸出H 。 H(T)T rc式(3.22)Tr 為通過“SHT a 、b 、c、d 3.3.3 漂移補償?shù)摹癝”型非線性測溫算熱像儀穩(wěn)定后再進(jìn) 量。所以必須對紅外熱像儀隨自身工作時間變化所產(chǎn)生的溫3.3.3 漂移補償?shù)摹癝”型非線性測溫算熱像儀穩(wěn)定后再進(jìn) 量。所以必須對紅外熱像儀隨自身工作時間變化所產(chǎn)生的溫 3.9 所示，橫坐標(biāo)為紅外熱像儀的測量時間t ，縱坐標(biāo)為響應(yīng)灰度值H tHtmtnm1

28、t0t m tt s式(3.23)中，m 和n 為溫度漂移系數(shù)( m1 和n1為預(yù)熱階段溫度漂移系數(shù)，m2 和 ，得到每一個時刻紅外熱像儀相對于標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)值的溫度漂移計算公式應(yīng)值s HtHtsm1t ，得到每一個時刻紅外熱像儀相對于標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)值的溫度漂移計算公式應(yīng)值s HtHtsm1t n10t H tHHt m tn t pss式(3.24)中， Hp t為紅外熱像儀的相對溫度漂移響應(yīng)灰度值。如果從紅外熱像H H(T)Hpt a1expb(TdH tH p式(3.26)表明漂移補償型非線性響應(yīng)公式是由被測物體的溫度T 工作時間t adH HptblnHHptTrc3.4 。第四非制冷長波紅外熱像

29、儀高精度測溫模型建4.1 影響，它們是不容忽視的42第四非制冷長波紅外熱像儀高精度測溫模型建4.1 影響，它們是不容忽視的42 大氣傳測量距環(huán)境溫 4.1.1 大氣傳78%)和氧氣(體積比20%)90 千米的高度以內(nèi)分布較 78%)和氧氣(體積比20%)90 千米的高度以內(nèi)分布較 為散射粒子的半徑。當(dāng) 0.3 1.0 r傳輸距離是指被測物體到紅外熱像儀的溫度測量距離43。傳輸距離越近 4.1.2 背景噪是不可避免的44 4.1.2 背景噪是不可避免的44黑體溫度在 30、50 跟4.2.1算法原理分 4.2.1算法原理分 Lb(TObj)(1)Lb(TSur物體表面反射率，TObj 為被測物體

30、表面溫度，TSur 為環(huán)境溫度。式(4.2)中第一部分d2 L 1 L T L E Atm Atm 被測物體到紅外熱像儀之間的測量距離，一定條件下AObjd 為一個常數(shù)。Atm 2大氣的光譜透射率， Atm 為大氣發(fā)射率m入射在紅外熱像儀上某一波長 Pi E式(4.4)E是波長 ArPt op式(4.5)中，op為光學(xué)系統(tǒng)的透光率。光學(xué)系統(tǒng)還產(chǎn)生雜散輻射Pc外熱像儀的均溫Tc PdPt12.5m814m Vd R式(4.7)中，R 為探測器的光譜響應(yīng)度，對特定的紅外熱像儀為常值。在紅外Vd 12.5m814m Vd R式(4.7)中，R 為探測器的光譜響應(yīng)度，對特定的紅外熱像儀為常值。在紅外V

31、d 測量范圍和靈敏度相關(guān)，最終的信號電壓為：Vs gVpa或展開為：R L T 1L L dV A Atm r gRPcd式(4.9)g為電壓調(diào)節(jié)系數(shù)。令K A dr RLbTdIR(T 式(4.11)中，Vc g RPcd gV0V V 令I(lǐng) T rKIRTr 為紅外熱像儀的刻度函數(shù)，近似于在某一時線性響應(yīng)函數(shù)。所以可以通過標(biāo)定找出IR Tr 與黑體溫度的關(guān)系，則式(4.11)I T IT 1I I Atm 0時，I T I T ，被測物體大多可以看成是灰體)，且有Atm 1Atm I T ，被測物體大多可以看成是灰體)，且有Atm 1Atm I T I 個溫度漂移量只與紅外熱像儀的開機(jī)時間

32、t 有關(guān)，它會對刻度函數(shù)IRTr產(chǎn)生線性影響量It；雖距離d IRTr有一定的線性變化量Id 。因此，算上這些變化量后式(4.13)I T I It Id射量 通過“S”型非線后得到相應(yīng)的輻射溫度Tr 與被測物體表面真實溫 到高精度的溫度值TObj 。但是，如果在不同時刻，或測量距離改變，或其素變化之后，被測物體使用“S”型非線性測溫算法得到的輻射溫度Tr 將會與被物體表面的真實溫度和被測物體發(fā)射率的乘積TObj 產(chǎn)生偏差，測現(xiàn)假設(shè)在某一時刻，一定的測量環(huán)境：大氣透過率為 0 ，環(huán)境溫度為TSur ，m，溫度漂移量為 It0，輻射溫度的測量距離偏差量為 Id0；參考的真實溫度為TR ，其輻射溫

33、度為TRr ，發(fā)射率為r 。將這些參數(shù)代入式(4.14)得IRTRr0rIRTR1rIRTSur 10IRmIt0Id0在同一時刻，完全相同的測量環(huán)境下，被測物體表面的真實溫度為TObj 射溫度為TOr ，發(fā)射率為o 。同樣代入式：I T I T 1 I 1I It Id 0 00I T I T I T I T I o IR T 可以通過一個多項式來C2 I T I T I T I T I o IR T 可以通過一個多項式來C2 R 1exp 1 RT 式(4.18)C1、C2 分別為第一、第二輻射常數(shù)若紅外熱像儀不考慮R隨波長的變化，在接近環(huán)境溫度條件下，對8m 到I T 隨溫度變化的關(guān)系，

34、且近似滿足如下關(guān)系IRTIT Lbd CT 11 1 TTTTAtm r 算都是采用Tr ： 44 4 4 40 r oo大氣透過率0 1。被測物體的發(fā)射率o 可以通過查對應(yīng)表得到，環(huán)境溫度TSur 可以通過溫度計測得，參考源的真實溫度TR 已知，參考源的輻射溫度TRr 和被測物體輻射溫度TOr 都可以通過“S”型非線性響應(yīng)特144444 Ro 考源的輻射溫度TRr 以及其通過漂移補償?shù)摹癝”型非線性算法計算后 考源的輻射溫度TRr 以及其通過漂移補償?shù)摹癝”型非線性算法計算后得到黑體參考源的真實溫度TR TRr 代入式(4.22)，得到TObj TOr ，被測物體的真實溫度與它4.2.2算法

35、實現(xiàn)步度，將已知參考源的真實溫度TR 、輻射溫度TRr 和被測物體的輻射溫度TOr 同時代步驟一：確定標(biāo)準(zhǔn)“S調(diào)節(jié)黑體的溫度(T1 、T2 、T3 Tn )。等黑體在各個溫度值都達(dá)到穩(wěn)定，且紅外熱各個黑體輻射溫度(T1T2T3Tn)下對應(yīng)的響應(yīng)灰度值H1H2、H3 Hn )，并保存。分別求響應(yīng)灰度值( H1、H2、H3 Hn )的平均值HT1HT2 HTn 參數(shù)a、b、c、d 和a、b、c、d ，并找到各個探測像元“S。紅參數(shù)a、b、c、d 和a、b、c、d ，并找到各個探測像元“S。紅外熱像儀進(jìn)行溫度測量時的環(huán)境溫度值TSur 參 環(huán)境溫度為 24，被測物體為大面元黑體，距離紅外熱像儀 3.

36、5 米，調(diào)節(jié)其溫度分別為 30、60、80、100和 120。采用中溫黑體作為參考源，且將其溫80，在室內(nèi)和室外通過紅外熱像儀的測溫結(jié)果如表 4.2 所示： 因此，當(dāng)選取的參考源真實溫度TR與被測物體的真實溫度TObj和其發(fā)射率的乘積TObj越相近的時候，紅外熱像儀的測溫精度越高。放置的位置進(jìn)行溫度測量，得到其輻射溫度值TOr ，代入測溫公式，體表面的真實溫度TObj 。被測物體的輻射溫度值與已知參考源輻射溫度的4.3 H 后還帶有漂移噪聲和其他背景噪聲的H 4.3 H 后還帶有漂移噪聲和其他背景噪聲的H 一個特定的輻射溫度值Tr 。紅外熱像儀進(jìn)行“S”型非線性響應(yīng)時可以通過獲取 4.6 灰度

37、-溫射參特預(yù)處link 溫度。在使用紅外熱像儀對被測物體進(jìn)行溫度測量前 5 分鐘內(nèi)，把已知黑體參考源 溫度計測量當(dāng)時的環(huán)境溫度TSur。將這些參數(shù)代入修正測溫公式，便可求出被測物體表面的真實溫度TObj。 從器link 溫度。在使用紅外熱像儀對被測物體進(jìn)行溫度測量前 5 分鐘內(nèi)，把已知黑體參考源 溫度計測量當(dāng)時的環(huán)境溫度TSur。將這些參數(shù)代入修正測溫公式，便可求出被測物體表面的真實溫度TObj。 從器像元坐標(biāo)序列 選擇坐標(biāo)序列號，然后再根據(jù)其灰度值的大小調(diào)用灰度-TR 溫度通過信模度物體發(fā)射 4.4 測溫點，并畫紅色“+”標(biāo)示，以標(biāo)示的點為中心選取一個33 4.4 測溫點，并畫紅色“+”標(biāo)示

38、，以標(biāo)示的點為中心選取一個33 開計算區(qū)域灰度查灰度-溫表YN將所有參數(shù)代入(4.21)計算溫度結(jié) 4.5 最終在DSP4.5 最終在DSP5.1 5.1.1 測簡 。TI TMS320DM6437(上 A/D5.1 5.1 探測器將這些輻射信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號。在復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex 擬信號有序輸出，經(jīng)A/D 5.1 5.1.1 測簡 。TI TMS320DM6437(上 A/D5.1 5.1 探測器將這些輻射信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號。在復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex 擬信號有序輸出，經(jīng)A/D 器(Double Data Rate 2, DDR2) 模鍵CPLD模擬 信號輸出顯

39、示模塊顯示出來45；測溫部分：根據(jù)給定的探測器像元坐標(biāo)序列號，從NorFlash中查找灰度-溫度表得到響應(yīng)的輻射溫度值，通過鍵盤輸入發(fā)射 5.1.2 模擬 信號輸出顯示模塊顯示出來45；測溫部分：根據(jù)給定的探測器像元坐標(biāo)序列號，從NorFlash中查找灰度-溫度表得到響應(yīng)的輻射溫度值，通過鍵盤輸入發(fā)射 5.1.2 標(biāo) 標(biāo)定環(huán)境下，將黑體溫度分別調(diào)節(jié)至 30和 像，并對黑體溫度為30的紅外原始圖像用響應(yīng)特性的盲元檢測法和3 標(biāo)定環(huán)境下，將黑體溫度分別調(diào)節(jié)至 30和 像，并對黑體溫度為30的紅外原始圖像用響應(yīng)特性的盲元檢測法和3 圖 255)，兩種方法檢測到的盲元位置基本是相同的。這說明這兩種方法

40、都能有效60 (1)原始圖(2)鄰元255)，兩種方法檢測到的盲元位置基本是相同的。這說明這兩種方法都能有效60 (1)原始圖(2)鄰元替代(3)時空相關(guān)性補償 元能夠很好補償，對較大塊盲元的補償效果也非常理想。原始紅外圖像共有 320 240 257 個，盲元率為0.33% ；通過鄰元替代法補償96 個，盲元率為0.13%；通過時空相關(guān)補償法補償后，殘余盲 為 0 時) 像的平均溫度值。圖 5.6 中計算原始圖像的殘余非均勻性為 10.81%為 78.3；兩點線性非均勻校正后的殘余非均勻性為 5.59%74.6；“S3.12% 關(guān)系都制成了相應(yīng)的灰度-改變測量環(huán)設(shè)調(diào)節(jié)被測物體溫 5.8可以看

41、出，經(jīng)過“S”型非線性測溫算法后，原始溫漂依然存在。通境下，將被測物體放置在距離紅外熱像儀 3.5 米處，以 1510 5.2 5.8可以看出，經(jīng)過“S”型非線性測溫算法后，原始溫漂依然存在。通境下，將被測物體放置在距離紅外熱像儀 3.5 米處，以 1510 5.2 5.2可以看出，在室內(nèi)進(jìn) 試，兩點線性測溫算法和“S”型非線性測溫 從圖 5.9 可以看出，兩點線性測溫算法和“S”型非線性測溫算法不能適應(yīng)溫度 5.2可以看出，在室內(nèi)進(jìn) 試，兩點線性測溫算法和“S”型非線性測溫 從圖 5.9 可以看出，兩點線性測溫算法和“S”型非線性測溫算法不能適應(yīng)溫度3.5 米處，以 15為補償調(diào)節(jié)被測物體從

42、 30到 180 5.3 從圖 5.11 中測量的結(jié)果可以知 從圖 5.11 中測量的結(jié)果可以知道，本文算法的測溫精度要高于漂移補償?shù)摹癝”5.4 算法和影響紅外測溫的相關(guān) 深入分析，引入?yún)⒖荚?，改進(jìn)了“S”型非線性測正測溫算法，建立了有效、合理的高精度測溫算法模型，并最終在DSP 上實現(xiàn)。算法和影響紅外測溫的相關(guān) 深入分析，引入?yún)⒖荚?，改進(jìn)了“S”型非線性測正測溫算法，建立了有效、合理的高精度測溫算法模型，并最終在DSP 上實現(xiàn)。 致生加致生加參考. 溫度測量實用技術(shù). DaiShaoSheng,YanXiaoHui,ZhangTianQi.Studyonhigh-參考. 溫度測量實用技術(shù).

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47、月, 2013 (9): 25-27. :21余曼麗, 潘偉, 朱若寒. 材科技2007,28(3): 51-的應(yīng)用及其發(fā)展J. 李云紅, 孫曉剛, 楊幸芳等. 紅外熱像儀測溫精度的理論分析. 西安工程科技學(xué)院學(xué)報, 2007, 21(5): 635-639.劉占增, 曾漢生, 丁翠嬌. 紅外輻射溫度測量技術(shù)J. 武鋼技術(shù), 2006, 24張橋舟, 顧國華, 陳錢, 隋修寶. 檢測和補償技術(shù)J. 紅外技術(shù), 2013, 35(3): 139-隋修寶, 陳錢, 顧國華等. 紅外面陣列盲元檢測算法J. 光電工程, 2008, 35(8): 107-111.Xi, Huang, Zhang Jia

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