[發明專利]像素級熱色液晶的標定方法和溫度測量方法

有效

• 申請號: 201610293607.2
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105823575B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 陶智;李海旺;由儒全;魏寬;吳會杰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00;G01K11/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及測溫技術領域，尤其是涉及一種像素級熱色液晶的標定方法和溫度測量方法。

背景技術

熱色液晶由于其具有響應快、空間分辨率高、非接觸式、實時測溫、無源測試等優點，因此被廣泛應用于空氣動力學實驗的測溫中。在使用熱色液晶進行測溫之前，需要對其進行標定。所謂的標定就是利用相機拍攝得到的熱色液晶的色度值與各個已知溫度的關系，然后擬合出色度-溫度之間的曲線。在實際測溫過程中，利用相機拍攝實際的測量件上噴涂的熱色液晶的色度值，然后根據擬合的色度-溫度曲線得到對應的溫度值，由此得知測量件的溫度。

目前，常用的熱色液晶標定方法為單點標定，即對一個測量面僅選取一個特定的位置，得到該位置的色度和溫度對應的關系，并擬合標定曲線，將此標定曲線用于整個面的測量中。在標定時可能存在相機拍攝角度和光照的差異，這些差異將會造成熱色液晶在相同溫度下所呈現出不同的色度，將會造成熱色液晶測溫的誤差。

發明內容

針對以上缺陷，本發明提供一種像素級熱色液晶的標定方法和溫度測量方法，可以消除圖片的拍攝角度和光照之間的差異，提高熱色液晶測溫的精度。

第一方面，本發明提供的像素級熱色液晶的標定方法包括：

制作與待測溫件的形狀和尺寸均相同的標定件；

在所述標定件上噴涂熱色液晶；

拍攝所述標定件在不同溫度下的圖片，且在拍攝過程中所述標定件的位置、所述標定件所受的光照強度和拍攝所用裝置相對于所述標定件的位置均保持不變；

根據拍攝得到的各個圖片，確定所述標定件中每一個像素點的溫度和色度值之間的關系曲線，并將該關系曲線作為所述待測溫件中對應像素點的標定曲線。

可選的，在所述標定件上噴涂的熱色液晶的厚度與在所述待測溫件上熱色液晶的預期噴涂厚度相同。

可選的，所述拍攝所述標定件在不同溫度下的圖片，包括：

對所述標定件進行加熱，調節加熱功率使其處于不同的溫度，并拍攝所述標定件在不同溫度下的圖片。

可選的，確定所述標定件中每一個像素點的溫度和色度值之間的關系曲線，包括：

從拍攝得到的各個圖片中提取出所述標定件中每一個像素點在不同溫度下的色度值；

對每一個像素點的色度值和溫度進行曲線擬合，得到每一個像素點的溫度和色度值之間的關系曲線。

可選的，在拍攝所述標定件在不同溫度下的圖片之前，所述方法還包括：

將所述標定件安裝在固定支架上，并對拍攝所用裝置和提供光照的燈具的位置進行固定。

可選的，在確定所述標定件中每一個像素點的溫度和色度值之間的關系曲線之前，所述方法還包括：

對拍攝到的各個圖片進行裁剪，在裁剪過程中保留每一張圖片的顯色部分，使裁剪后的各個圖片的像素數量相同。

第二方面，本發明提供的溫度測量方法包括以上任一所述的標定方法，所述方法還包括：

在所述待測溫件上噴涂熱色液晶，且噴涂厚度與所述標定件上噴涂的熱色液晶的厚度相同；

拍攝所述待測溫件的圖片，且拍攝時使所述待測溫件的位置、所受的光照強度、拍攝所用裝置與所述待測溫件之間的相對位置與所述標定件的位置、所受的光照強度、拍攝所用裝置與所述標定件之間的相對位置分別對應相同；

從所述待測溫件的圖片中提取所述待測溫件上每一像素點的色度值；

根據每一像素點的色度值和標定曲線，確定該像素點的溫度；

根據各個像素點的溫度，確定所述待測溫件的溫度。

本發明提供的像素級熱色液晶的標定方法和溫度測量方法中，對標定件進行拍照時保持拍攝過程中保持所述標定件的位置、所受的光照強度和拍攝所用裝置與標定件之間的相對位置不變，即可以消除圖片的拍攝角度和光照之間的差異，提高熱色液晶測溫的精度。而且，本發明對標定件中每一個像素點的溫度和色度值之間的關系曲線進行確定，從而確定待測溫件上每一個像素點的標定曲線，相對于單點標定的方式，可以減小產生誤差的概率，提高熱色液晶測溫的精度。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征信息和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中：

圖1示出了根據本發明像素級熱色液晶的標定方法一實施例的流程示意圖；

圖2示出了根據本發明像素級熱色液晶的標定方法一實施例中標定件、拍攝所用裝置和提供光照的燈具的安裝示意圖；

1-標定件；2-提供光照的燈具；3-拍攝所用裝置；4-固定支架。

具體實施方式