一种变环境温度的红外测量标定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及红外测量技术领域，特别涉及一种变环境温度的红外测量标定方法和装置。一种变环境温度的红外测量标定方法，包括：在恒温箱中放置黑体，将所述黑体的辐射面充满红外测量系统的视场；不同所述恒温箱温度、不同所述黑体温度下，采集所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，每个所述恒温箱的温度下，均有多个所述黑体温度；根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度和所述响应数据建立响应矩阵；根据所述响应矩阵计算标定系数；根据所述标定系数计算变环境温度下待测目标的温度和亮度。本发明专利技术实施例提供了一种变环境温度的红外测量标定方法和装置，能够在环境温度变化的情况下，准确测量出目标物体的温度和亮度。的温度和亮度。的温度和亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种变环境温度的红外测量标定方法和装置


[0001]本专利技术涉及红外测量
，特别涉及一种变环境温度的红外测量标定方法和装置。

技术介绍

[0002]红外测量系统被广泛应用于温度、亮度等参数的测量中。但是，环境温度变化较大的情况下，会导致测量结果的误差较大。
[0003]因此，针对以上不足，急需一种变环境温度的红外测量标定方法和装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种变环境温度的红外测量标定方法和装置，能够在环境温度变化较大的情况下，测量出目标物体的温度和亮度。
[0005]本专利技术实施例提供了一种变环境温度的红外测量标定方法，包括：
[0006]在恒温箱中放置黑体，将所述黑体的辐射面充满红外测量系统的视场；
[0007]不同所述恒温箱温度、不同所述黑体温度下，采集所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，每个所述恒温箱的温度下，均有多个所述黑体温度；
[0008]根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度和所述响应数据建立响应矩阵；
[0009]根据所述响应矩阵计算标定系数；
[0010]根据所述标定系数计算变环境温度下待测目标的温度和亮度。
[0011]在一种可能的设计中，所述不同所述恒温箱温度、不同所述黑体温度下，采集所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据，包括：
[0012]控制所述恒温箱温度为恒温温度，采集不同所述黑体的温度下，所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，多个所述黑体温度的值呈等差数列连续分布；
[0013]至少进行一次如下步骤，改变所述恒温箱的所述恒温温度，采集不同所述黑体的温度下，所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，多个所述黑体温度和多个所述恒温温度的值呈等差数列连续分布。
[0014]在一种可能的设计中，所述根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度和所述响应数据建立响应矩阵，包括：
[0015]根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度建立参数矩阵；
[0016]根据所述响应数据和所述参数矩阵建立响应矩阵。
[0017]在一种可能的设计中，所述响应数据为：
[0018]h
i，j
(TT
N
，TB
M
)
[0019]其中，h为所述响应数据，i为像元在图像中的横坐标，j为像元在图像中的纵坐标，TB
M
为所述恒温箱的温度，M为所述恒温温度的数量，TT
N
为所述黑体的温度，N为每个所述恒
温温度下，所述黑体温度的数量。
[0020]在一种可能的设计中，所述参数矩阵为：
[0021][0022]其中，L为所述参数矩阵，TB
M
为所述恒温箱的温度，M为所述恒温温度的数量，TT
N
为所述黑体的温度，N为每个所述恒温温度下，所述黑体温度的数量，L(TT
M
)为M个所述恒温温度下的辐射亮度，L(TT
N
)为N个所述黑体温度下的辐射亮度。
[0023]在一种可能的设计中，所述响应矩阵为：
[0024][0025]其中，H为所述响应矩阵，i为像元在图像中的横坐标，j为像元在图像中的纵坐标，TB
M
为所述恒温箱的温度，M为所述恒温温度的数量，TT
N
为所述黑体的温度，N为每个所述恒温温度下，所述黑体温度的数量。
[0026]在一种可能的设计中，所述根据所述响应矩阵计算标定系数，包括：
[0027]X
i,j
＝(a
i,j
,b
i,j
,c
i,j
)
T
＝(L
T
L)
‑1L
T
H
i,j
[0028]其中，X为标定系数，a为第一标定系数，b为第二标定系数，c为第三标定系数，H为所述响应矩阵，i为像元在图像中的横坐标，j为像元在图像中的纵坐标，L为所述参数矩阵。
[0029]在一种可能的设计中，所述根据所述标定系数计算变环境温度下待测目标的温度和亮度，包括：
[0030]根据所述标定系数利用如下公式计算变环境温度下待测目标的温度和亮度，
[0031]L
i,j
(TT)＝(h
i,j
(TT,TB)
‑
b
i,j
L(TB)
‑
c
i,j
)/a
i,j
[0032]其中，h为所述响应数据，a为第一标定系数，b为第二标定系数，c为第三标定系数，i为像元在图像中的横坐标，j为像元在图像中的纵坐标，L(TT)为所述待测目标的亮度，TT
为待测目标的温度，L(TB)为环境亮度，TB为环境温度。
[0033]本专利技术实施例还提供了一种变环境温度的红外测量装置，用于实现上述中任一项所述的方法，包括恒温箱、黑体、红外测量系统和采集计算机；
[0034]所述恒温箱用于提供恒温温度；
[0035]所述黑体放置于所述恒温箱中，用于释放辐射；
[0036]所述红外测量系统用于采集所述黑体和所述恒温箱的温度和响应数据；
[0037]所述采集计算机用于接收所述红外测量系统的所述温度和所述响应数据。
[0038]在一种可能的设计中，在所述红外测量系统的镜头上设置有温度传感器，所述温度传感器用于测量环境温度。
[0039]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0040]在本实施例中，为了在环境温度变化较大的区域利用红外测量法测量待测目标的温度和亮度，先在恒温箱中放置黑体，采集不同恒温箱温度、不同黑体温度，同时，采集不同恒温箱温度、不同黑体温度下的红外测量系统的响应数据。根据恒温箱的温度、黑体的温度和响应数据建立响应矩阵，通过响应矩阵能够计算出标定系数。标定系数和响应矩阵能够适用于红外测量系统的任意探测目标中，通过标定系数结合响应矩阵能够反推出任意待测目标的亮度和温度。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0042]图1是本专利技术实施例提供的一种变环境温度的红外测量标定方法的流程图；
[0043]图2是本专利技术实施例提供的一种变环境温度的红外测量装置的结构示意图。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变环境温度的红外测量标定方法，其特征在于，包括：在恒温箱中放置黑体，将所述黑体的辐射面充满红外测量系统的视场；不同所述恒温箱温度、不同所述黑体温度下，采集所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，每个所述恒温箱的温度下，均有多个所述黑体温度；根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度和所述响应数据建立响应矩阵；根据所述响应矩阵计算标定系数；根据所述标定系数计算变环境温度下待测目标的温度和亮度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同所述恒温箱温度、不同所述黑体温度下，采集所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据，包括：控制所述恒温箱温度为恒温温度，采集不同所述黑体的温度下，所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，多个所述黑体温度的值呈等差数列连续分布；至少进行一次如下步骤，改变所述恒温箱的所述恒温温度，采集不同所述黑体的温度下，所述红外测量系统每个像元对所述恒温箱和所述黑体的响应数据；其中，多个所述黑体温度和多个所述恒温温度的值呈等差数列连续分布。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度和所述响应数据建立响应矩阵，包括：根据所述恒温箱的温度、所述黑体的温度建立参数矩阵；根据所述响应数据和所述参数矩阵建立响应矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应数据为：h
i，j
(TT
N
，TB
M
)其中，h为所述响应数据，i为像元在图像中的横坐标，j为像元在图像中的纵坐标，TB
M
为所述恒温箱的温度，M为所述恒温温度的数量，TT
N
为所述黑体的温度，N为每个所述恒温温度下，所述黑体温度的数量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参数矩阵为：其中，L为所述参数矩阵，TB
M
为所述恒温箱的温度，M为所述恒温温度的数量，TT
N
为所述黑体的温度，N为每个所述恒温温度下，所述黑体温度的数量，L(TT
M
)为M个所述恒温温度下的辐射亮度，L(TT
N
)为N个所述黑体温度下的辐射亮度。6.根据权利要求5所述的抑制方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓平，杨文佳，石春雷，孙峥，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：