[發明專利]一種建筑物外墻保溫性能評估系統及方法

在審

• 申請號: 201510701998.2
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN105352988A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 李棟;孟姣
• 申請（專利權）人: 吉林省智星紅外科技有限公司;吉林省計量科學研究院;吉林省農業機械研究院
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;孟卜娟

技術領域

本發明涉及一種測溫評估系統及方法，特別涉及一種基于紅外測溫技術的非接觸式建筑物外墻保溫性能評估系統及方法。

背景技術

現有基于測溫技術的建筑物外墻保溫性能評估系統(以下簡稱評估系統)大體上分為兩類：一類是采用若干熱電偶等測溫傳感器，對選定的多個抽樣點進行測溫評估。該類設備雖然能夠準確的測量出選定點的表面溫度，卻不能呈現整個建筑物外墻的熱力場分布，對于系統的個別熱橋缺陷往往難以發現和排查。另一類評估系統則是采用測溫型紅外熱像儀進行建筑物的整體熱力場評估，但是該類產品大多是面向常見通用對象，對建筑物測溫的針對性不強，因缺乏對各類建筑材料紅外發射率的統計數據以及窗體、門體等部位的區分測量，往往難以實現熱橋缺陷的準確定量分析。

發明內容

本發明要解決現有測溫型建筑物保溫性能評估系統難以對建筑物外墻熱力場分布準確定量分析以及熱橋缺陷排查的技術問題，提出了一種結合紅外測溫技術、可見光圖像分割技術以及代表點紅外發射率標定技術的針對建筑物外墻保溫性能的測溫評估系統及方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

基于紅外測溫技術的建筑物外墻保溫性能評估系統，其包括：

同光軸對準的可見光鏡頭及可見光圖像探測器。通過所述的可見光鏡頭的濾波成像作用，在所述的可見光圖像探測器靶面上對待測建筑物可見光波段成像。

同光軸對準的紅外鏡頭及紅外圖像探測器。通過所述的紅外鏡頭的濾波成像作用，在所述的紅外圖像探測器靶面上對待測建筑物紅外波段成像。

圖像采集與處理模塊，通過輸出的同步信號，實現所述可見光、紅外圖像探測器光電轉換幀頻的同步觸發及圖像數據采集。

所述的圖像采集與處理模塊，通過圖像分割算法，將采集到的建筑物可見光圖像的不同材料部位(如窗體、門體等)進行區域劃分，為不同材料區域紅外溫度反演計算所需的紅外發射率選取提供位置信息。

所述的圖像采集與處理模塊，根據可見光波段圖像分割得到的區域劃分結果及相應區域的建筑材料特性，對相應區域的材料紅外發射率以查表或現場標定的方式進行設定，為所述紅外圖像探測器采集到的紅外圖像數據提供相應位置的紅外發射率參數信息，實現待測建筑物外墻不同部位的溫度計算，被測表面真實溫度計算公式為：

T0={1ϵ[1τaTrn-(1-ϵ)Tun-ϵaτaTan]}1n]]>

其中，ε為物體表面紅外發射率，τ_a為大氣光譜透射率，T_r為紅外發射率為黑體發射率情況下利用所述紅外圖像探測器測得的上述指定位置表面溫度，T_u為環境溫度，ε_a為大氣輻射率，T_a為大氣溫度，n與所選紅外探測器工作波段有關，可通過查表方式獲得。

所述的查表方式，是通過將常見建筑材料不同物理狀態的紅外發射率數據組建成一個數據庫。實際使用過程中，根據實際測量材料進行紅外發射率查詢。