[发明专利]一种红外测温仪温度补偿和测量距离增强方法及系统

权利要求书

1.一种红外测温仪温度补偿和测量距离增强方法，包括以下步骤：

(1)由传感器获得采集数据；

(2)设计并训练生成对抗网络；

(3)将采集数据通过生成对抗网络获得被测物体温度补偿值。

2.根据权利要求1所述红外测温仪温度补偿和测量距离增强方法，其特征在于：所述采集数据包括被测物体温度T、环境温度为T’、环境湿度Hs、测温设备与被测物体的距离L。

3.根据权利要求2所述红外测温仪温度补偿和测量距离增强方法，其特征在于：通过红外传感器获取被测物体温度T，所述红外传感器前端设置光学透镜。

4.根据权利要求1所述红外测温仪温度补偿和测量距离增强方法，其特征在于：步骤(2)中包括以下步骤：

(21)将采集数据窗口划分，并归一化，然后拆分为测量数据和被测物体温度真实值；

(22)测量数据输入生成器中的GRU，所述生成器中的GRU包括一个重置门和一个更新门，重置门的计算表达式为

h_t'＝tanh(Wx_t+r_t⊙Uh_t-1) (3)

其中，x_t为第t个时间步的输入向量，即输入序列x的第t个分量，W、U表示权重矩阵，h_t-1表示上一时间步信息⊙表示计算重置门r_t与Uh_t-1的Hadamard乘积；

(23)将生成器的输出数据、被测物体温度真实数据分别输入判别器中CNN，判别器中CNN的卷积层数学表达式为：

其中，σ为激活函数，c为偏置参数，L表示局部感受野的长，m表示局部感受野的宽，ω_l,m是权重参数，α_j+l,k+m表示卷积层的输入数据；

(24)生成器和判别器按照目标函数相互对抗，调整参数，使得生成器的输出数据接近真实数据。

5.根据权利要求4所述红外测温仪温度补偿和测量距离增强方法，其特征在于：步骤(24)中的目标函数

min_Gmax_DV(D,G)＝E[log(D(X))]+E[log(1-D(G(z)))] (5)

式中，max_D为最大化判别器，min_G为最小化生成器；x表示实际温度T₀，z表示测量数据；G(z)表示生成器的输出T₀’，D(X)表示判别器对T₀的输出概率，D(G(z))表示判别器对T₀’的输出概率；

将式(4)分解为判别器的目标函数式(6)和生成器的目标函数式(7)：

max_DV(D,G)＝E[log(D(X))]+E[log(1-D(G(z)))] (6)

min_GV(D,G)＝E[log(1-D(G(z)))] (7)。

6.一种红外测温仪温度补偿和测量距离增强系统，其特征在于：包括红外传感器模块、环境参数测量模块、激光测距模块和控制模块；所述红外传感模块、环境参数测量模块和激光测距模块均与控制模块连接；

所述红外传感器模块测量被测物体温度T并传输给控制模块；

所述环境参数测量模块测量环境温度为T’和环境湿度Hs并传输给控制模块；

所述激光测距模块测量测温设备与被测物体的距离L并传输给控制模块；

所述控制模块根据被测物体温度T、环境温度为T’、环境湿度Hs、测温设备与被测物体的距离L，获得被测物体温度补偿值。

7.根据权利要求6所述的红外测温仪温度补偿和测量距离增强系统，其特征在于：所述红外传感器模块包括光学透镜、红外测温传感器、放大电路、A/D转换电路，四者依次连接。