[发明专利]一种基于图像数据归一化技术的测温方法

说明书

本发明是一种基于图像数据归一化技术的测温方法，包括以下步骤：(1)非制冷红外热像仪开机至热平衡；(2)得到非均匀校正后的图像；(3)盲元剔除；(4)用非制冷红外热像仪测量黑体辐射，获得各温度T_i下对应的某一像素图像灰度值数据；(5)对图像灰度值数据进行归一化处理；(6)建立归一化图像灰度值与温度关系的测温数学模型；(7)利用测温数学模型计算各灰度下对应的温度值，在测温数学模型中输入的图像灰度值需要按照步骤(5)进行归一化。通过本发明的测温方法，用归一化图像数据与温度的关系，拟合出曲线模型，利用此模型进行测温不仅能提高测温精度，而且能提高重复性精度，即每次开机利用同一像素测温结果变化不大。

技术领域

本发明涉及红外测温技术领域，尤其涉及一种基于图像数据归一化技术的测温方法。

背景技术

红外热成像技术即通过红外传感器接收位于一定距离的被测目标所发出的红外辐射，再由信号处理系统转变成为目标的视频热图像的一种技术，它将物体的热分布转换为可视图像，并在监视器上以灰度级或伪彩色显示出来，从而得到被测目标的温度分布场。红外热成像测温技术为非接触式测温，因其具有响应速度快、不破坏被测对象的温度场以及可在线检测某些难以接触或禁止接触的被测目标等特点，该技术得到了广泛应用，现有的一些红外测温方法测温精度低，有待改进。

发明内容

本发明旨在为红外测温提供一定的指导，而提供一种基于图像数据归一化技术的测温方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于图像数据归一化技术的测温方法，包括以下步骤：

(1)非制冷红外热像仪开机，等待非制冷红外热像仪至热平衡；

(2)图像进行非均匀校正，得到非均匀校正后的图像；

(3)盲元剔除；

(4)用非制冷红外热像仪测量黑体辐射，获得各温度T_i下对应的某一像素图像灰度值数据gray0(m,n)；

(5)对图像灰度值数据进行归一化处理；

(6)建立归一化图像灰度值与温度关系的测温数学模型；

(7)利用步骤(6)中的测温数学模型计算各灰度下对应的温度值，在测温数学模型中输入的图像灰度值需要按照步骤(5)进行归一化。

特别的，所述步骤(1)中非制冷红外热像仪的红外探测器焦平面温度不再上升即达到热平衡。

特别的，所述步骤(5)中对图像灰度数值进行归一化处理的具体步骤为：

(5.1)将非制冷红外热像仪的挡片闭合，记录挡片闭合时获取的均匀面图像的灰度平均值mean；

(5.2)将图像灰度值gray0(m,n)减去均匀面图像的灰度平均值mean，得出归一化图像值gray1(m,n)＝gray0(m,n)-mean，将不同温度下的gray1(m,n)记录为x_i。

特别的，所述步骤(6)中建立测温数学模型的具体步骤包括：

(6.1)将各温度T_i下的归一化图像值与温度值进行曲线拟合，计算曲线参数；

(6.2)建立模型方程：T_i＝A*x_i²+B*x_i+C，其中T_i为温度，x_i是温度为T_i时的灰度值经归一化后的数值，A、B、C是所要获得的模型参数；

(6.3)通过拟合，获得参数A、B、C；

(6.4)输出模型方程。