[發明專利]一種紅外圖像測溫校準方法及系統

有效

• 申請號: 201610050953.8
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105509899B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 于虹;蔡成濤
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G06N3/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明公開的一種紅外圖像測溫校準方法，用于紅外熱像儀測量的校準，包括：獲取樣本數據，樣本數據包括紅外熱像儀距離目標物的距離、距離對應的測量溫度和目標物的真實溫度；建立專家庫，建立專家庫用于存儲樣本數據；測量區域進行分段，根據紅外熱像儀距離目標物的距離、距離對應的測量溫度將紅外熱像儀測量的測量區域進行分段；建立神經網絡系統，根據樣本數據建立神經網絡系統，并依照神經網絡系統進行樣本訓練，神經網絡系統的個數等于測量區域的分段數量；溫度校準，獲得被測物與紅外熱像儀的實際距離和被測物測量溫度，獲得實際距離對應區域的神經網絡系統，被測物測量溫度根據相對應的神經網絡系統獲得校準溫度。以提高測溫的準確性。

技術領域

本發明涉及紅外熱像儀設備技術領域，更為具體地說，涉及一種紅外圖像測溫校準方法及系統。

背景技術

溫度是確定物質狀態的重要參數之一，它不僅反映了物體的冷熱程度，而且它的測量與控制在國防、軍事、科學實驗及工農業生產中具有十分重要的作用。測溫通常被分為接觸測溫和非接觸測溫，接觸測溫是測量設備或儀器直接接觸被測對象，非接觸測溫是利用來自物體的輻射能、輻射亮度、顏色等進行溫度測量，溫度敏感原件不與被測對象接觸。接觸測溫的測量結果準確，但被測對象的范圍有限制，如有些被測對象有強烈的腐蝕性，如有些被測對象處在高溫狀態，測量設備或儀器無法靠近被測對象，從而無法做到接觸測量，如此在一些時候只有通過非接觸測溫進行測溫。

紅外測溫是一種較為普遍的非接觸測溫方式，它是采用紅外熱像儀通過被測溫度的物理參數來求得被測溫度的，不存在熱接觸和熱平衡，拓展了測溫的適用范圍。但在紅外熱像儀可視范圍內，周圍環境溫度、濕度以及目標輻射率對被測物體真實溫度的影響，隨著被測物體距離紅外熱像儀的位置變化有著明顯的非線性關系，如此隨著位置的變化將會產生測量誤差，測量的不準確將會對使用者帶來不便以及經濟損失。

發明內容

本發明的目的是提供一種紅外圖像測溫校準方法，以提高紅外熱像儀測溫的準確性。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

本發明提供的一種紅外圖像測溫校準方法，用于紅外熱像儀測量的校準，其特征在于，所述方法包括：獲取樣本數據，所述樣本數據包括所述紅外熱像儀距離目標物的距離、所述距離對應的測量溫度和目標物的真實溫度；

建立專家庫，所述建立專家庫用于存儲所述樣本數據；

測量區域進行分段，根據所述紅外熱像儀距離目標物的距離、所述距離對應的測量溫度將紅外熱像儀測量的測量區域進行分段；

建立神經網絡系統，根據所述樣本數據建立神經網絡系統，并依照所述神經網絡系統進行樣本訓練，所述神經網絡系統的個數等于所述測量區域的分段數量；

溫度校準，獲得被測物與紅外熱像儀的實際距離和被測物測量溫度，獲得所述實際距離對應區域的神經網絡系統，所述被測物測量溫度根據相對應的所述神經網絡系統獲得校準溫度；

其中：所述目標物為能夠調節溫度的黑體模型，所述被測物為實際測量中需要測量溫度的物體，所述校準溫度為所述被測物測量溫度的校準值。

優選的，上述紅外圖像測溫校準方法中，所述根據所述紅外熱像儀距離目標物的距離、所述距離對應的測量溫度將紅外熱像儀測量的測量區域進行分段，具體包括：

將測量區域劃分為接近域、適中域和偏遠域，所述接近域為0-L1,所述適中域為L1-L2，所述偏遠域為L2-L；

其中，L為所述紅外熱像儀的可測量的最大距離，L1和L2為紅外熱像儀的測量距離的任意兩個距離。

優選的，上述紅外圖像測溫校準方法中，所述神經網絡系統為分別為ANN_1、ANN_2和ANN_3，所述ANN_1、ANN_2和ANN_3拓撲結構為1-15-1的單輸入單輸出神經網絡。