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一种红外测温方法、装置及设备


技术摘要:
本发明公开了一种红外测温方法,通过获得第一灰度参数、第二灰度参数及目标灰度参数;获取第一温度参数及第二温度参数;利用所述第一灰度参数、所述第二灰度参数、所述第一温度参数及所述第二温度参数,得到红外传感器的响应率;通过所述响应率、所述第一灰度参数及所  全部
背景技术:
任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停地发射红外辐射(热辐射)。 红外辐射是一种电磁波,波长范围在0.7μm~1000μm,人眼看不见,且不同温度对外辐射的 波长不一样。红外测温热像系统捕获红外辐射后,将其转化为电信号,经过算法处理最终输 出温度信息。根据相应变化进行计算得到对应的温度信息。 但由于红外测温热像系统极易受到环境温度、湿度等环境因素的影响而发生输出 数据漂移,加上器件输出稳定性与非线性等影响,最终表现为测温数据精度不高和不稳定, 这就给红外线测温的现实应用造成很多困扰。而这之中影响最大的,就是红外线测温中的 温度与设备本身工作时间长短引起的设备自身温度变化,由于不同温度下,温度每变化一 度,引起的红外线辐射的灰度值变化并不相同,导致实际使用中红外线测温仪需要等待设 备与环境充分热平衡之后,才能进行准确测温工作,这就意味着开机后需要等待较长时间 后才能正常使用,同时,需要事先对恒温参照物进行长时间的不同环境温度下进行测温标 定,并在开始工作前需要设定严格的环境温度才能得到准确的结果,一旦实际环境温度与 设定环境温度发生偏差,测得的结果就会有较大误差。 因此,如何找到一种无需事先进行测温标定,并不受环境温度影响得出准确的测 量温度的红外测温方法,是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种红外测温方法、装置及设备,以解决现有技术中需要事 先进行测温标定,同时环境温度发生变化后测量准确率大幅下降的问题。 为解决上述技术问题,本发明提供一种红外测温方法,包括: 获取第一恒温参考组件的红外信号的输出灰度值、第二恒温参考组件的红外信号 的输出灰度值及待测目标的红外信号的输出灰度值,分别作为第一灰度参数、第二灰度参 数及目标灰度参数; 获取所述第一恒温参考组件的温度值及所述第二恒温参考组件的温度值,分别作 为第一温度参数及第二温度参数; 利用所述第一灰度参数、所述第二灰度参数、所述第一温度参数及所述第二温度 参数,得到红外传感器的响应率; 通过所述响应率、所述第一灰度参数及所述目标灰度参数,得到相对温度差值; 通过所述相对温度差值及所述第一温度参数,得到所述待测目标温度值。 可选地,在所述的红外测温方法中,当所述第一恒温参考组件、所述第二恒温参考 组件及所述待测目标分别与所述红外传感器之间的距离不同时,得到所述相对温度差值的 过程具体为: 4 CN 111579081 A 说 明 书 2/8 页 获取所述第一恒温参考组件到所述红外传感器的距离与所述第二恒温参考组件 到所述红外传感器的距离的差作为第一距离差值; 获取所述待测目标到所述红外传感器的距离与所述第二恒温参考组件到所述红 外传感器的距离的差作为目标距离差值; 将所述第一距离差值及所述第一灰度参数作为输入值,通过机器学习得到第一校 准灰度参数,将所述目标距离差值及所述目标灰度参数作为输入值,通过机器学习得到目 标校准灰度参数; 相应地,所述利用所述第一灰度参数、所述第二灰度参数、所述第一温度参数及所 述第二温度参数,得到红外传感器的响应率具体为: 利用所述第一校准灰度参数、所述第二灰度参数、所述第一温度参数及所述第二 温度参数,得到红外传感器的响应率; 相应地,通过所述响应率、所述第一灰度参数及所述目标灰度参数,得到相对温度 差值具体为: 通过所述响应率、所述第一校准灰度参数及所述目标灰度参数,得到相对温度差 值。 可选地,在所述的红外测温方法中,在得到所述待测目标的温度值之后,还包括: 通过所述温度值确定对应的所述待测目标的体内温度。 一种红外测温装置,包括: 灰度获取模块,用于获取第一恒温参考组件的红外信号的输出灰度值、第二恒温 参考组件的红外信号的输出灰度值及待测目标的红外信号的输出灰度值,分别作为第一灰 度参数、第二灰度参数及目标灰度参数; 温度获取模块,用于获取所述第一恒温参考组件的温度值及所述第二恒温参考组 件的温度值,分别作为第一温度参数及第二温度参数; 响应率计算模块,用于利用所述第一灰度参数、所述第二灰度参数、所述第一温度 参数及所述第二温度参数,得到红外传感器的响应率; 差值模块,用于通过所述响应率、所述第一灰度参数及所述目标灰度参数,得到相 对温度差值; 温度确定模块,用于通过所述相对温度差值及所述第一温度参数,得到所述待测 目标温度值。 一种红外测温设备,包括监控端与参照端,所述监控端与参考端分离设置; 所述监控端包括处理器、红外传感器、光学镜头; 所述参考端包括第一恒温参考组件及第二恒温参考组件; 所述参考端及待测目标位于所述光学镜头的视场内; 所述第一恒温参考组件包括第一温度传感器,所述第一温度传感器用于测量所述 第一恒温参考组件的温度值;所述第二恒温参考组件包括第二温度传感器,所述第二温度 传感器用于测量所述第二恒温参考组件的温度值; 所述红外传感器用于确定所述第一恒温单元发射的红外线的输出灰度值、所述第 二温单元发射的红外线的输出灰度值及所述待测目标发射的红外线的输出灰度值; 所述处理器用于执行如权利要求1至3任一项所述的红外测温方法的步骤。 5 CN 111579081 A 说 明 书 3/8 页 可选地,在所述的红外测温设备中,所述第一恒温参考组件到所述红外传感器的 距离与所述第二恒温参考组件到所述红外传感器的距离相同。 可选地,在所述的红外测温设备中,所述第一恒温参考组件设置于所述监控端内 部。 可选地,在所述的红外测温设备中,当所述第一恒温参考组件的红外线能直接被 所述红外传感器接收,而所述待测目标的红外线及所述第二恒温参考组件的红外线需要透 过所述监控端的光学镜头被所述红外传感器接收时,所述灰度获取模块还包括: 镜头补正器,用于通过所述光学镜头的能量衰减系数对所述第一灰度参数进行补 正,使所述第一灰度参数为经过所述光学镜头能量衰减后的灰度参数。 可选地,在所述的红外测温设备中,所述第一恒温参考组件与所述第二恒温单元 的固定发射频率相同。 可选地,在所述的红外测温设备中,所述第一恒温参考组件与所述第二恒温单元 的固定发射率为0.98。 本发明所提供的红外测温方法,通过获取第一恒温参考组件的红外信号的输出灰 度值、第二恒温参考组件的红外信号的输出灰度值及待测目标的红外信号的输出灰度值, 分别作为第一灰度参数、第二灰度参数及目标灰度参数;获取所述第一恒温参考组件的温 度值及所述第二恒温参考组件的温度值,分别作为第一温度参数及第二温度参数;利用所 述第一灰度参数、所述第二灰度参数、所述第一温度参数及所述第二温度参数,得到红外传 感器的响应率;通过所述响应率、所述第一灰度参数及所述目标灰度参数,得到相对温度差 值;通过所述相对温度差值及所述第一温度参数,得到所述待测目标温度值。本发明通过获 取两个恒温参考组件温度值与红外线的输出灰度值,计算出当前环境下(包括当前的环境 温度、湿度及器件的工作温度等因素)每升高一度输出灰度值的变化情况(即所述响应率的 倒数),进而避免了为保证所述红外线的输出灰度值与所述被测目标的温度的比值符合预 设温度下的比值,需要在开机后进行长时间等待直至系统温度稳定且与外界环境达到热平 衡的问题,而由于不再需要事先计算具体环境温度下输出灰度值变化量与物体温度变化量 的比值,也就不需要在测量前进行长时间的不同环境下的温度标定,实现不同环境温度下 的快速准确的红外测温。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的红外测温装置及设 备。 附图说明 为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根 据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明提供的红外测温方法的一种
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