[發(fā)明專利]一種基于距離補償?shù)倪h距離紅外測溫精度校正方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010421369.5
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111579086A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 殷光強;楊曉宇;盧青;朱瑞
• 申請（專利權）人: 成都電科慧安科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 賈波

本發(fā)明公開了一種基于距離補償?shù)倪h距離紅外測溫精度校正方法，包括設置傳感器作為坐標原點，建立空間直角坐標系；將待測物體按照水平方向從近至遠依次增加10cm放置；測量空間中待測物體的水平距離、垂直距離及直線距離；在軟件上畫出空間中待測物體的直線距離和測量溫度值的關系曲線；在空間中隨機變動待測物體的位置，并記錄隨機點位；測量空間中隨機點位處待測物體的水平距離、垂直距離及直線距離；測量空間中隨機點位處待測物體的測量溫度值和真實溫度值；設定待擬合的分段多項公式，并根據(jù)空間中隨機點位處待測物體的直線距離、測量溫度值和真實溫度值構建最終溫度校正公式；具有處理方法簡便快捷，不需要大量的數(shù)據(jù)，成本低等特點。

技術領域

本發(fā)明涉及紅外測溫技術等領域，具體的說，是一種基于距離補償?shù)倪h距離紅外測溫精度校正方法。

背景技術

紅外傳感器憑借高精度的特點在生產(chǎn)和生活方面有著重要的應用。紅外熱傳感器的測溫原理是黑體輻射定律，自然界中一切高于絕對零度的物體都在不停向外輻射能量，物體的向外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的聯(lián)系，物體的溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能力越強。利用輻射熱效應，使探測器件接收輻射能后引起溫度的變化升高，進而使傳感器中一欄與溫度的性能發(fā)生變化。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射，從而測量出目標的溫度。

雖然紅外傳感器具有高精度和高靈敏度等優(yōu)點，但紅外傳感器的精度容易受到傳感器自身特性(如角度)、空氣濃度、空氣濕度、環(huán)境溫度和探測距離等因素的影響，且不同因素的影響程度不同，因此，對傳感器測量的溫度數(shù)據(jù)進行校正就尤為重要。在均勻介質(zhì)中，由于空氣濃度、濕度等各處相同，探測距離便成為影響紅外傳感器測溫精度的最大影響因素。目前現(xiàn)有的溫度校正方法大多只針對環(huán)境溫度的影響而忽略距離因素，而基于距離校正的方法應為范圍非常局限，距離的補償為單一補償，擬合的校正公式為線性公式，但由于溫度傳感器的非線性特性，使用線性校正公式得到的結果誤差較大。

專利I613426發(fā)明專利提出一種非接觸式醫(yī)學溫度計裝置以及溫度補償?shù)姆椒ǎ↖R傳感器、距離傳感器和紅外測溫儀和微處理器組件。這種方法只針對于醫(yī)學場景，不具有通用性。專利CN104568157A提出了一種提高紅外測溫精度的裝置，包括深度相機、紅外熱像儀、分數(shù)器和數(shù)據(jù)處理單元。數(shù)據(jù)處理單元用于深度相機獲得的深度圖像和熱圖像匹配，對每個測溫點進行距離補償。裝置中的深度相機對太陽光等光照因素敏感，此外，深度圖像和熱成像的分辨率不相匹配，導致測溫點補償?shù)闹禃姓`差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于距離補償?shù)倪h距離紅外測溫精度校正方法，采用分段式多項式擬合方式，利用高精度距離傳感器獲取距離，紅外傳感器獲取溫度，對溫度進行距離補償，以達到精確測量溫度的目的。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：一種基于距離補償?shù)倪h距離紅外測溫精度校正方法，包括下述步驟：

1)設置傳感器作為坐標原點，建立空間直角坐標系；

2)將待測物體按照水平方向從近至遠依次增加5～30cm放置，優(yōu)選的依次增加10cm放置；

3)測量空間中待測物體的水平距離、垂直距離及直線距離；

4)在軟件上畫出空間中待測物體的直線距離和測量溫度值的關系曲線；

5)在空間中隨機變動待測物體的位置，并記錄隨機點位；

6)測量空間中隨機點位處待測物體的水平距離、垂直距離及直線距離；

7)測量空間中隨機點位處待測物體的測量溫度值和真實溫度值；

8)設定待擬合的分段多項公式，并根據(jù)空間中隨機點位處待測物體的直線距離、測量溫度值和真實溫度值構建最終溫度校正公式。