[發明專利]一種熱敏相機溫度補償方法和系統

有效

• 申請號: 202011319745.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112393808B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 王云龍;羅煜
• 申請（專利權）人: 南通嘉駿信息科技有限公司
• 主分類號: G01J5/52
• 分類號: G01J5/52
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 李維朝

本發明公開一種熱敏相機溫度補償方法和系統，屬于熱敏相機技術領域。針對現有技術中存在的熱敏相機精度不高，測量準確度低的問題，本發明提供一種熱敏相機溫度補償方法和系統，在熱敏相機前連接溫度傳感器，結合黑體的設置，通過計算熱敏相機測量的溫度與溫度傳感器實際溫度、黑體溫度、環境溫度和測量實體距離的函數，對相機本身的漂移、熱敏相機的不均勻性、溫度傳感器的反射率、環境溫度和測量距離等因素帶來的影響進行校準。本發明低成本、高精度的實現熱敏相機的溫度補償，其對應的校準是實時的，在熱敏相機出廠后只需要校準一次即可一直使用，不需要在測量時配備黑體，低成本的得到較高的測量精度，可靠性好。

技術領域

本發明涉及熱敏相機技術領域，更具體地說，涉及一種熱敏相機溫度補償方法和系統。

背景技術

熱敏相機又稱紅外相機，任何物體只要溫度高于熱力學零度就能輻射紅外線，且溫度不同所輻射的紅外線也有差異，熱敏相機基于此原理通過溫度來檢測身體的健康狀況。熱敏相機對使用溫度的要求比較高，由于熱敏相機本身只能達到大概±2攝氏度甚至±5攝氏度的精度，再加上環境溫度和人臉與攝像機的距離都會影響最終的讀數，因此使得誤差特別的大。

常規的熱敏相機均提供自動校準機制(shutter)，可以設置間隔一段時間，如1至5分鐘后自動校準一次。但是在自動校準機制設置的間隔內產生的測量誤差無法及時的進行實時校準，在測量時無法達到測量精度要求。

現有技術中是在測量區域內放置一個已知溫度的黑體，熱敏相機對黑體的溫度進行讀取，通過與黑體實際溫度的對比，對整個測量畫面的溫度進行校準。該方法需要在測量時使用黑體配合，由于黑體的單價在幾百到幾千美元之間，價格比較昂貴，而且使用傳統測量方法相機和黑體的相對位置要固定，如果產生位置偏移就無法校準。并且黑體的工作環境有一定要求，傳統測量方法對環境溫度的要求也很高。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的熱敏相機精度不高，測量準確度低的問題，本發明提供一種熱敏相機溫度補償方法和系統，通過使用高精度的溫度感應芯片，實現熱敏相機的實時校準，提高測量精度。

2.技術方案

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種熱敏相機溫度補償方法，熱敏相機與涂覆黑體漆的溫度傳感器連接，溫度傳感器設置在熱敏相機的前方，根據熱敏相機測量的溫度傳感器溫度以及溫度傳感器的實際溫度擬合函數對熱敏相機的偏移進行校準；在熱敏相機前設置黑體，根據熱敏相機測量溫度和黑體溫度擬合函數對由于熱敏相機的不均勻性、溫度傳感器反射率、環境溫度和測量距離導致的熱敏相機測量誤差進行校準。本發明通過在熱敏相機面前設置溫度傳感器和黑體，針對多個因素對熱敏相機測量數據的影響進行校準，以獲得高精度的測量結果，提高測量的準確性。

更進一步的，包括以下步驟：

步驟一：熱敏相機與涂覆黑體漆的溫度傳感器連接，溫度傳感器設置在熱敏相機前方，根據熱敏相機在不同溫度下對溫度傳感器的多個測量溫度Tx_1i，以及熱敏相機測量溫度時對應溫度傳感器實際溫度Ty_1i，線性擬合得到熱敏相機測量溫度與溫度傳感器實際溫度之間的函數f1，i為大于1的自然數，函數f1的表達式為Ty_1i＝n₁*Tx_1i，n₁為熱敏相機漂移補償系數，通過函數f1校準熱敏相機本身漂移導致誤差；所涂覆的黑體漆采用95黑體漆，反射率為0.95±0.02；

步驟二：在熱敏相機前設置熱均勻的黑體，黑體覆蓋整個畫面，設置不同的黑體溫度，保存熱敏相機對應數據圖像，針對數據圖像中每一個像素的位置，得到熱敏相機測量溫度和黑體溫度之間的函數f2，通過函數f2校準相機不均勻性導致誤差；