[发明专利]基于探测器温度的红外测温方法

说明书

本发明提供了一种基于探测器温度的红外测温方法，包括以下步骤：采集多个不同机芯温度下多个不同温度黑体的本底，同时保存机芯的温度、多个不同温度黑体的像素值；常温下机芯稳定后，采集低温黑体和高温黑体的像素值，同时结合黑体温度值，得到黑体温度和黑体像素值的测温公式；将采集的黑体的像素值带入测温公式，得到测试温度，将黑体的实际设置温度减去测试温度即得到测温偏差；通过最小二乘法拟合得到测温偏差公式；最后将待测黑体的像素值带入测温公式，将机芯的温度带入测温偏差公式，二者结果相加得到待测黑体的实际温度，即完成测温。本发明解决了探测器处在不同的环境温度时，影响测温结果，造成测温不准的问题，提高了测温精度。

技术领域

本发明涉及辐射测温技术领域，尤其涉及一种基于探测器温度的红外测温方法。

背景技术

红外测温技术是基于红外辐射原理，用红外探测器将被测物体表面辐射的红外辐射能转换为电信号，再经电路图像处理和校正，最终转换为形象直观的热图像(灰度图和彩色图)，继而获得图像像素点的灰度值和温度值信息。红外测温具有非接触、远距离、灵敏度高、速度快、测温范围广等优点。红外测温技术作为一种非接触式测温技术已经得到了一定范围的应用，比如在“非典”、“新冠疫情”时期在一些公共场合如机场、火车站、医院、学校等地安装了大量的红外测温设备。红外机芯主要由探测器、信号板、电源板、FPGA板、结构件等几部分构成，其中探测器是测温的关键，探测器在工作时不仅能传出不同目标发出的辐射的响应值，还能传出探测器当时的温度，这里探测器的温度即为机芯温度。当探测器处在不同的环境温度时，影响测温结果，从而造成测温不准，基于此提出基于探测器温度的红外测温方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于探测器温度的红外测温方法，旨在用于解决探测器处在不同的环境温度时，影响测温结果，从而造成测温不准的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于探测器温度的红外测温方法，包括以下步骤：

(1)采集多个不同机芯温度下多个不同温度黑体的本底，同时保存机芯的温度、多个不同温度黑体的像素值；

(2)常温下机芯稳定后，采集低温黑体和高温黑体的像素值，同时结合高温黑体和低温黑体的温度值，得到黑体温度和黑体像素值的关系式即测温公式；

(3)将采集的多个不同机芯温度下多个不同温度黑体的像素值带入测温公式，得到多个不同温度黑体在不同机芯温度下的测试温度，将黑体的实际设置温度减去测试温度即得到不同机芯温度下不同温度黑体的测温偏差；

(4)通过最小二乘法拟合得到机芯温度和黑体测温偏差的关系式即测温偏差公式；

(5)最后将待测黑体的像素值带入测温公式得到测试温度，将机芯的温度带入测温偏差公式得到测温偏差，将测试温度和测温偏差相加得到待测黑体的实际温度，即完成测温。

进一步地，所述步骤(1)之前还包括：多个不同温度的黑体工作稳定后，测量它们的误差，进行误差校正，黑体稳定后反复测量校正，直至黑体的设置温度和测量的温度一致。

进一步地，该方法具体包括以下步骤：

(1)红外机芯放置在高低温箱内，选择五个黑体放置在高低温箱的外面，五个黑体温度从低到高依次设置为t1、t2、t3、t4、t5，红外机芯在高低温箱低温环境下，稳定后，升温连续同时采集五个黑体的像素值，同时保存机芯的温度和五个黑体的像素值；

(2)常温下红外机芯工作稳定后，采集t1度黑体的像素值m1和t5度黑体的像素值m5，根据黑体的实际设置温度和对应的像素值，得到黑体温度和像素值的关系式即测温公式；

(3)将步骤(1)采集的不同机芯温度下五个黑体的像素值带入步骤(2)中的测温公式中，得到在不同机芯温度下五个黑体的测试温度，将黑体的实际设置温度减去测试温度即得到不同机芯温度下五个黑体的测温偏差；