[發明專利]一種高精度紅外熱像測溫方法及系統

有效

• 申請號: 201410836953.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104501969A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 姜磊;易尚潭
• 申請（專利權）人: 浙江兆晟科技有限公司
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 廣東國暉律師事務所 44266
• 代理人: 譚宗成

技術領域

本發明涉及一種紅外熱像測溫方法及系統，尤其涉及一種基于探測器工作溫度及相對測量的高精度紅外熱像測溫方法及系統。

背景技術

隨著電子技術的發展，紅外成像和紅外測溫越來越廣泛地應用到人們生產和生活的多個領域。現有紅外熱像測溫技術由于受到紅外熱像設備本身溫度變化以及光學機構的影響，導致測溫精度不高、測溫精度波動大，穩定性差。尤其是對人體進行高精度測溫時，測溫精度往往不能滿足使用要求，導致誤報和錯報的現象出現。

發明內容

本發明解決的技術問題是：構建一種高精度紅外熱像測溫方法及系統，克服現有技術測溫精度不高、測溫精度波動大，穩定性差的技術問題。

本發明的技術方案是：構建一種高精度紅外熱像測溫方法，包括由紅外焦平面傳感器組成的紅外焦平面傳感器陣列、光學機構、處理器單元，所述高精度紅外熱像測溫方法包括如下步驟：

采集灰度圖像：通過所述紅外焦平面傳感器陣列和所述光學機構獲取探測區域的灰度圖像，所述灰度圖像包括參考物和待測對象的灰度圖像；

獲取參考物的溫度及灰度值：獲取參考物的溫度及灰度圖像中參考物灰度圖像區域的灰度值；

獲取待測對象的灰度值及第一溫度：獲取灰度圖像中待測對象灰度圖像區域的灰度值，根據當前紅外焦平面傳感器陣列的工作溫度下的定標溫度和圖像灰度值的對應曲線關系，獲取待測對象的第一溫度；

獲取溫度差：將待測對象的灰度值與參考物的灰度值相減，得到灰度差，根據所述第一溫度與圖像灰度值的變化關系以及所述灰度差得到溫度差；

獲取待測對象的溫度：利用所述參考物的溫度和所述溫度差得到待測對象的溫度。

本發明的進一步技術方案是：還包括對采集的灰度圖像進行校正。

本發明的進一步技術方案是：對采集的灰度圖像進行校正方法如下：對采集的灰度圖像進行校正方法如下：預存紅外焦平面傳感器陣列不同工作溫度條件下的多幅溫度均勻物體的灰度圖像，獲取當前采集的灰度圖像與預存的多幅溫度均勻物體的灰度圖像的差值，將差值最均勻的灰度圖像與采集的灰度圖像做差進行校正。

本發明的進一步技術方案是：對采集的灰度圖像進行校正還包括單點校正和多點校正。

本發明的進一步技術方案是：在獲取參考物的溫度時，所述參考物上設置溫度采集模塊和通訊模塊，所述處理器單元通過所述通訊模塊獲取所述參考物的溫度。

本發明的進一步技術方案是：在獲取參考物的溫度時，還包括在所述處理器單元設置參考物的溫度。

本發明的進一步技術方案是：在獲取參考物的溫度及灰度值步驟中，所述參考物灰度圖像區域包括參考物灰度圖像的全部區域或部分區域。

本發明的技術方案是：構建一種高精度紅外熱像測溫系統，包括由紅外焦平面傳感器組成的紅外焦平面傳感器陣列、光學機構、處理器單元、采集灰度圖像的采集模塊、參考物溫度獲取模塊、參考物灰度值獲取模塊、待測對象灰度值獲取模塊、第一溫度獲取模塊、溫度差獲取模塊、待測對象溫度獲取模塊，所述采集模塊通過所述紅外焦平面傳感器陣列和光學機構獲取探測區域的灰度圖像，所述灰度圖像包括參考物和待測對象的灰度圖像；所述參考物溫度獲取模塊獲取參考物的溫度；所述參考物灰度值獲取模塊獲取灰度圖像中參考物灰度圖像區域的灰度值；所述待測對象灰度值獲取模塊獲取灰度圖像中待測對象灰度圖像區域的灰度值；根據當前紅外焦平面傳感器陣列的工作溫度下的定標溫度和圖像灰度值的對應曲線關系，所述第一溫度獲取模塊獲取待測對象的第一溫度；所述溫度差獲取模塊將待測對象的灰度值與參考物的灰度值相減，得到灰度差，所述溫度差獲取模塊根據所述第一溫度與圖像灰度值的變化關系以及所述灰度差得到溫度差；所述待測對象溫度獲取模塊利用所述參考物的溫度和所述溫度差得到待測對象的溫度。

本發明的進一步技術方案是：還包括進行圖像校正的圖像校正模塊，所述圖像校正模塊預存紅外焦平面傳感器陣列不同工作溫度條件下的多幅溫度均勻物體的灰度圖像，將當前采集的灰度圖像與預存的多幅溫度均勻物體的灰度圖像的差值，將差值最均勻的灰度圖像與采集的灰度圖像做差進行校正。

本發明的進一步技術方案是：所述參考物上設置溫度采集模塊和通訊模塊，所述處理器單元通過所述通訊模塊獲取所述參考物的溫度。

本發明的進一步技術方案是：還包括溫度報警模塊，所述溫度報警模塊設置待測對象的溫度閾值，所述溫度報警模塊在所述待測對象溫度獲取模塊獲取的待測物溫度高于所述溫度閾值時報警。