[發明專利]一種多光譜溫度場測量裝置

有效

• 申請號: 201710086792.2
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106644099B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 邢鍵;梁家鋒;葉穎慧
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;G01K13/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

1.一種多光譜溫度場測量裝置，包括：被測溫度場(1)、物鏡組(12)、平行光管(6)、多面分光棱錐(7)、平面反射鏡(8)、窄帶濾光片(9)、成像透鏡(10)和面陣CCD傳感器(11)，其特征在于，

所述物鏡組(12)將被測溫度場(1)的輻射通過平行光管(6)聚焦在多面分光棱錐(7)的入射面上；

所述多面分光棱錐(7)將投射的輻射等分至少八束不同方向的波段輻射到平面反射鏡(8)的入射面上；

所述平面反射鏡(8)將輻射反射到窄帶濾光片(9)上，輻射通過窄帶濾光片(9)被成像透鏡(10)并將輻射聚焦在面陣CCD傳感器(11)上；

采用窄帶濾光片(9)，可以獲得更精細的光譜信息，直接帶入

式中T為待測溫度，T_i為標定溫度，C₂為第二輻射常數，λ_i為光譜波長值，ε_i(λ_i，T)為光譜發射率；

所述光譜發射率函數求解方程為

轉換為式中，T_ri為每個通道的溫度計算值，為每個通道計算溫度的平均值，

即尋找一組合適發射率帶入上述方程，使得由上述方程式構成的方程組中每一個方程得到的溫度Tri都相等，實際情況是在約束條件即發射率ε∈[0,1]條件下，如果即讓小于某個較小的數(迭代截止條件)，說明此時找到了合適一組發射率，溫度此時也為真溫；

坐標輪換法求解約束多維函數的極值即，

第一步，給定初始點x⁽⁰⁾，初始步長縮放因子u>1及精度ε₁＞0,ε₂＞0，置k＝0；

第二步，令y＝x^k；

第三步，從y出發，按步長沿坐標軸e¹的正方向搜索，y⁽¹⁾＝y+te¹，如果y⁽¹⁾在可行域內，即滿足g(y⁽¹⁾)≥0，且有∫(y⁽¹⁾)＜∫(y)，則取t＝2t，加速向前搜索直到不滿足可行性條件或函數值的條件，轉第五步；

第四步，如果沿坐標軸e¹的正方向和負方向都找不到同時滿足可行性條件和函數值下降的點，則將搜索步長減小，令δ⁰＝δ⁰/u，轉第五步；

第五步，依次沿其他坐標軸進行同樣的搜索，最終求得此輪搜索的最優點y¹；

第六步，如果||y¹-x^k||≤ε₂，轉第七步，否則令x^k+1＝y¹,k＝k+1，則轉第二步；

第七步，如果步長max(ε⁰)≤ε₁，則x^k為最優點，否則令δ⁰＝δ⁰/u，轉第二步。

2.根據權利要求1所述一種多光譜溫度場測量裝置，其特征在于，所述物鏡組(12)包括：按照輻射方向分別第一物鏡(3)和第二物鏡(4)。