CN112834054A - 红外测温及监控***及其校准方法 - Google Patents
红外测温及监控***及其校准方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112834054A CN112834054A CN202110261471.8A CN202110261471A CN112834054A CN 112834054 A CN112834054 A CN 112834054A CN 202110261471 A CN202110261471 A CN 202110261471A CN 112834054 A CN112834054 A CN 112834054A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- infrared
- radiation source
- monitoring system
- calibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 claims abstract description 100
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 4
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 claims 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
- G01J5/53—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/025—Interfacing a pyrometer to an external device or network; User interface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/0275—Control or determination of height or distance or angle information for sensors or receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
- G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/80—Calibration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J2005/0077—Imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
一种红外测温及监控***包括：标定模块，包括黑体辐射源，黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；探测模块，用于探测黑体辐射源及被测目标物的红外辐射；数据处理模块，能够根据表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控***的校准，且能够对探测模块的数据进行处理，获得被测目标物的特征信息。本发明将标定模块集成在***中，可实时对红外测温及监控***进行校准，大大提高了红外测温及监控***测温及检测的准确度。同时，同一黑体辐射源在同一预设温度下能够产生至少两个表观温度，实现了多温度点标定，提高了校准精度。
Description
技术领域
本发明涉及红外测温及红外成像技术领域，尤其涉及一种红外测温及监控***及其校准方法。
背景技术
红外测温及监控***是基于红外热成像的非接触式测控***，在工作时被测温场不受干扰，可以获得较为准确的结果。不需要与被测对象接触，可以避免交叉感染，并且兼具快速和动态测温的特点，因此得到广泛应用。结合人脸识别技术，还可以拓展出多种智能应用场景。
红外测温及监控***极易受到环境温度、湿度或风向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和非线性等影响，最终表现为测温数据精度不高和不稳定，从而给应用造成很多困扰。另外，随着红外探测器的使用时长的增加，红外探测器的测温精度逐渐下降，测定准确性也逐渐下降。
现有红外测温***为提高测温精度，在红外主机视场范围内安放一个黑体作为标准温度源，对测温数据进行修正。但是外置黑体部署不便，需要额外为安装黑体提供相关的配套设施和空间，且黑体只能提供一个温度参考点，无法实现多温度点同时校准；另外，外置黑体一直出现在红外测温***视场范围之内，会阻挡部分视野对长期红外监控等特殊应用场合，导致监测目标信息丢失问题。如何实现多温度点同时精准校准，怎么部署校准黑体，简化红外测温模块结构，实现外置黑体自适应功能，解决外置校正黑体不阻挡被测物体等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种红外测温及监控***及其校准方法，其能够在同一黑体控温点下形成不同的表观温度参考点，实现多温度点同时校准，同时提高红外测温***的精度以及测定连续性。
为了解决上述问题，本发明提供了一种红外测温及监控***，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控，其包括：标定模块，包括黑体辐射源，所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；探测模块，用于探测所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射；数据处理模块，能够根据所述表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控***的校准，且能够对所述探测模块的数据进行处理，获得所述被测目标物的特征信息。
在本发明一具体实施方式中，将所述黑体辐射源划分为至少两个区域，每一区域覆盖具有不同发射率的材料，以使得所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域。
在本发明一具体实施方式中，还包括控制模块，所述控制模块与所述标定模块及所述数据处理模块连接，用于控制所述黑体辐射源的位置及温度。
在本发明一具体实施方式中，所述控制模块还包括位置控制单元及温控单元，所述位置控制单元与所述黑体辐射源连接，用于控制所述黑体辐射源的位置，所述温控单元用于控制所述黑体辐射源的温度达到设定温度。
在本发明一具体实施方式中，所述温控单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的设定温度传输至所述数据处理模块。
在本发明一具体实施方式中，所述标定模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述黑体辐射源的实时温度，且所述温度检测单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的实时温度传输至所述数据处理模块，所述数据处理模块能够根据所述实时温度对所述标定数据进行校准。
在本发明一具体实施方式中，所述探测模块包括至少一光学镜头及至少一红外探测器，所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射经所述光学镜头汇聚在所述红外探测器上，所述红外探测器获取所述红外辐射，并将其转换为电信号。
在本发明一具体实施方式中，所述红外探测器为单波段或多波段探测器。
在本发明一具体实施方式中，所述探测模块包括多个红外探测器，利用多个所述红外探测器同时获得被测目标物在不同波段下的图像信息，以实现多波段图像融合。
在本发明一具体实施方式中，所述标定模块包括多个黑体辐射源，所述多个黑体辐射源距离所述探测模块的距离不同。
在本发明一具体实施方式中，所述多个黑体辐射源被控制具有相同或不同的温度。
一种上述的红外测温及监控***的校准方法，其包括如下步骤：制黑体辐射源工作在多个设定温度下，每一设定温度下均形成至少两个已知表观温度，以使每一所述黑体辐射源发出至少两种红外辐射；检测所述红外辐射；根据检测的所述红外辐射的数据以及所述表观温度，获取标定数据，以校准所述红外测温及监控***。
在一具体实施方式中，获得所述已知表观温度的方法包括如下步骤：控制所述黑体辐射源达到设定温度；在该设定温度下，测量所述黑体辐射源发射率不同的区域的温度，该温度即为该区域对应的表观温度。
本发明的优点在于，将标定模块集成在***中，则在所述红外测温及监控***出厂后，可实时对红外测温及监控***进行校准，大大提高了红外测温及监控***测温及检测的准确度。同时，在进行校准时，同一黑体辐射源在同一预设温度下能够产生至少两个表观温度，实现了多温度点标定，提高了校准精度。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式提供的红外测温及监控***的截面结构示意图；
图2本发明一种具体实施方式提供的红外测温及监控***的立体结构示意图
图3是本发明一具体实施方式提供的红外测温及监控***的黑体辐射源表面示意图；
图4是本发明另一具体实施方式提供的红外测温及监控***的截面结构示意图；
图5及图6是本发明一具体实施方式提供的红外测温及监控***的工作原理示意图。
具体实施方式
研究发现，红外测温***的测试精度极易受到环境温度、湿度或风向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和非线性等影响，最终表现为测温数据精度不高和不稳定，需要对测温***进行标定。测温标定的过程一般是在生产厂家利用标准黑体辐射源完成。主要采用多个不同温度的黑体作为温度基准，使基准黑体的红外光充满红外探测器的视场，通过采集不同温度黑体辐射时的传感器输出电压，拟合出测温曲线，从而达到非接触测温的功能。但是，在出厂后的使用过程中，随着环境条件变化或者红外探测器、仪器等的老化，输出的测温曲线逐渐偏移，红外***的测温精度逐渐下降，测定准确性也逐渐下降。
并且，这种情况下，若需要返厂重新标定，费时费力。
下面将结合本发明具体实施方式中的附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅是本发明一部分具体实施方式，而不是全部的具体实施方式。基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明一具体实施方式中的红外测温及监控***的截面结构示意图，图2本发明的一种具体实施方式中的红外测温及监控***的立体结构示意图，在本具体实施方式中，提供了一种红外测温及监控***，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控。
请参阅图1及图2，所述红外测温及监控***包括标定模块、探测模块2、数据处理模块3。所述红外测温及监控***还包括外壳5，所述外壳5用于对各模块进行机械结构支撑及固定。
所述标定模块用于提供实时校准所述红外测温及监控***的基准。所述标定模块包括黑体辐射源1，所述黑体辐射源1具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下下形成至少两个不同的表观温度。
进一步，所述黑体辐射源1具有朝向所述探测模块2的表面。在所述黑体辐射源1朝向所述探测模块2的表面，具有至少两个发射率不同的区域。如图3所示，其为黑体辐射源1表面示意图，在本具体实施方式中，在所述黑体辐射源1朝向所述探测模块2的表面具有两个区域，分别为A区域及B区域，两个区域的发射率不同，这使得在黑体辐射源1的温度被控制在某一设定温度时，两个区域辐射出红外辐射能量不同，从而使得两个区域具有不同的表观温度。例如，控制黑体辐射源1的温度达到设定温度T1，则A区域的表观温度为T2，B区域的表观温度则为T3，其中，表观温度T2与表观温度T3不相等，黑体辐射源1的设定温度T1可与表观温度T2相等，也可与表观温度T3相等，也可与表观温度T2及表观温度T3均不相等。
进一步，将所述黑体辐射源1划分为至少两个区域，每一区域覆盖具有不同发射率的材料，以使得所述黑体辐射源1具有至少两个发射率不同的区域。例如，在本具体实施方式中，将所述黑体辐射源1划分为区域A及区域B，则在所述标定模块朝向所述探测模块2一侧，在所述黑体辐射源1的A区域及B区域的表面分别覆盖具有不同发射率的材料，使得A区域及B区域的发射率不同。在本发明另一具体实施方式中，也可仅在其中一个区域覆盖材料，该种材料与黑体辐射源1本体材料的发射率不同，另一区域为黑体辐射源1本体材料，从而也能够实现所述黑体辐射源1具有至少两个发射率不同的区域的目的。
进一步，在本具体实施方式中，在所述黑体辐射源1的A区域及B区域的表面分别覆盖具有不同发射率的材料，且该两种材料与黑体辐射源1本体材料的发射率不同，这使得黑体辐射源1的温度T1与表观温度T2及表观温度T3均不相等；在本发明另一具体实施方式中，仅在A区域覆盖材料，该种材料与黑体辐射源1本体材料的发射率不同，B区域为黑体辐射源1本体材料，则黑体辐射源1的设定温度T1与B区域的表观温度T3相等，且与A区域的表观温度T2不相等。
在本发明其他具体实施方式中，所述黑体辐射源1也可具有三个及以上发射率不同的区域，以在同一预设温度下提供更多的表观温度。
所述探测模块2用于探测所述黑体辐射源1及所述被测目标物的红外辐射。当需要对红外测温及监控***进行标定时，所述探测模块2探测所述黑体辐射源1的红外辐射；当对被测目标物进行温度测试及红外监控时，所述探测模块2探测被测目标物的红外辐射。所述探测模块2能够将红外辐射转换为电信号，以传输至数据处理模块3。
进一步，所述探测模块2包括至少一光学镜头21及至少一红外探测器22。所述黑体辐射源1及所述被测目标物的红外辐射经所述光学镜头21汇聚在所述红外探测器22上，所述红外探测器22获取所述红外辐射，并将其转换为电信号。所述光学镜头21可以为红外、近红外及可见光等镜头，也可以是单光学镜头及多光学镜头。所述红外探测器22可为单波段或者多波段探测器，例如红外探测器22为短波、中波及长波等不同波长的单波段探测器或多波段探测器。多波段红外探测器能够同时获得被测目标物在不同波段下的图像信息，实现多波段图像融合。
在本具体实施方式中，所述探测模块2包括一个光学镜头21及一个所述红外探测器22，而在本发明其他具体实施方式中，所述探测模块2可包括多个光学镜头21及多个红外探测器22。例如，在本发明红外测温及监控***中，多个不同波段的单波段红外探测器能够同时获得被测目标物在不同波段下的图像信息，实现多波段图像融合。
所述数据处理模块3能够根据所述表观温度及其对应的红外辐射转换而成的电信号形成标定数据，以实现对红外测温及监控***的校准，且能够对所述探测模块的数据进行处理，获得所述被测目标物的特征信息。
其中，所述表观温度可为已知数据，其能够存储在所述数据处理模块3中。具体地说，可在红外测温及监控***出厂之前，控制所述黑体辐射源1达到某一设定温度；在该设定温度下，测量所述黑体辐射源1发射率不同的区域的温度，该温度即为该区域对应的表观温度，并将其存储在所述数据处理模块3中。在所述红外测温及监控***出厂后，若需要对红外测温及监控***进行校准，则控制所述黑体辐射源1达到某一设定温度，并检测该设定温度下黑体辐射源1不同区域的红外辐射，其中，该设定温度对应的黑体辐射源1的不同区域的表观温度已经预先存储在所述数据处理模块3中，所述数据处理模块3根据检测的所述红外辐射的数据以及所述表观温度，获取标定数据，以校准所述红外测温及监控***。
进一步，所述标定数据可为标定曲线。具体地说，所述数据处理模块3以所述表观温度为横坐标，以红外辐射的电信号为纵坐标，形成标定曲线。当红外测温及监控***工作时，探测模块2检测被测目标物的红外辐射，并把红外辐射转换为电信号传输给数据处理模块3，数据处理模块3在标定曲线上查找所述电信号，从而获取到该电信号对应的温度，所述数据处理模块3输出所述被测目标物的特征信息。其中，所述特征信息包括所述被测目标物的温度信息及红外图像信息。
本发明红外测温及监控***将标定模块集成在***中，则在所述红外测温及监控***出厂后，可实时对红外测温及监控***进行校准，大大提高了红外测温及监控***测温及检测的准确度。同时，在进行校准时，同一黑体辐射源1在同一预设温度下能够产生至少两个表观温度，实现了多温度点标定，提高了校准精度。
进一步，在本具体实施方式中，所述红外测温及监控***还包括控制模块(附图中未标示)。所述控制模块与所述标定模块连接，用于控制所述黑体辐射源1的位置及温度。其中，在本具体实施方式中，所述标定模块通过所述控制模块与所述外壳5相连。
进一步，在本具体实施方式中，所述控制模块包括位置控制单元4及温控单元(附图中未标示)。
所述位置控制单元4与所述黑体辐射源1连接，用于控制所述黑体辐射源1的位置。在本发明一具体实施方式中，所述位置控制单元4为一伸缩机构，其能够相对于探测模块2伸缩，以使所述黑体辐射源1相对于所述探测模块2的位置发生改变。在采用所述标定模块进行温度校准时，位置控制单元4控制标定模块移动至探测模块2的视场范围之内，完成温度校准后，位置控制单元4控制标定模块移动至探测模块2的视场范围之外，避免阻挡被测目标物。进一步，在本发明一具体实施方式中，所述位置控制单元4还能够实现标定模块的前后移动、上下移动及旋转等操作，以满足不同需求。
所述温控单元用于控制所述黑体辐射源1的温度达到设定温度。当需要所述黑体辐射源1达到设定温度时，所述温控单元控制所述黑体辐射源1升温，以达到设定温度。在本发明一具体实施方式中，所述温控单元可集成在所述位置控制单元4内，也可位于所述红外测温及监控***的外壳5内。所述温控单元还与所述数据处理模块3连接，用于将所述黑体辐射源1的设定温度传输至所述数据处理模块3。
进一步，由于环境影响及控制误差，所述黑体辐射源1的设定温度与所述黑体辐射源1的实际温度可能会有差别，因此，所述标定模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述黑体辐射源1的实时温度，且所述温度检测单元与所述数据处理模块3连接，用于将所述黑体辐射源1的实时温度传输至所述数据处理模块3，所述数据处理模块3能够根据所述实时温度对设定温度进行实时补偿，以提高所述标定曲线的准确度及精度。其中，在本具体实施方式中，所述温度检测单元为温度传感器。
在上述具体实施方式中，所述标定模块包括一个黑体辐射源1，在本发明其他具体实施方式中，所述标定模块包括多个黑体辐射源1，所述多个黑体辐射源1至所述探测模块2的距离不同。请参阅图4，其为本发明另一具体实施方式中红外测温及监控***的截面结构示意图，在本具体实施方式中，所述红外测温及监控***包括两个黑体辐射源，分别为黑体辐射源10及黑体辐射源11，黑体辐射源10及黑体辐射源11至所述探测模块2的距离不同，以测试不同位置时温度标定模块的红外信息，拟合出背景对目标物红外辐射的衰减系数。具体地说，黑体辐射源10及黑体辐射源11位于至所述探测模块2不同距离的位置处，对黑体辐射源10及黑体辐射源11施加同一预设温度，则根据同一时间相同预设温度下不同位置处探测模块2探测到的黑体辐射源的红外辐射信息，计算出背景环境对被测目标物红外辐射的衰减作用，可拟合出环境背景对红外辐射的衰减系数，进而可实现对红外测温***的进一步校准。
进一步，对多个黑体辐射源1也可施加不同的预设温度，实现不同位置、不同温度物体的同时测试，获取标定数据，形成标定曲线，从而使测试***更加精准。
图5及图6是本发明一具体实施方式提供的红外测温及监控***的工作原理示意图。
请参阅图5，当需要对红外测温及监控***进行温度校准时，根据数据处理模块3的指令，移动标定模块(也可是黑体辐射源1)至需要位置，此时标定模块在光学镜头21之前，其通过光学镜头21成像在红外探测器22上，数据处理模块3根据黑体辐射源1提供的表观温度及红外探测器检测的表观温度对应的红外辐射信息，拟合出标定曲线，从而达到对***校准的目的。当完成测温校准时，其标定模块可以进行收缩，返回其初始位置，而不干扰测温及监控***成像。
请参阅图6，当红外测温及监控***处于正常测温及监控时，其不需要进行温度校准，被测目标物7的红外辐射通过光学镜头21汇聚在红外探测器22上，红外探测器22检测目标物体的红外辐射并转换成包含目标温度信息的电信号，并把电信号传输给数据处理模块3，数据处理模块3对电信号进行数据处理并输出结果。而此时，标定模块(或黑体辐射源1)处于收缩状态，可通过控制模块移动标定模块，使其贴近壳体5，或是隐藏在壳体6内部，减小壳体5的外观体积，同时也使壳体5更加简洁和美观，标定模块通过光学镜头21的成像图像在红外探测器22检测范围之外，从而不影响红外测温及监控***全画幅测控，特别是对于被测目标物不能被阻挡的特殊监控场合比较适用。
进一步，对于需要实时校准的场合，标定模块(也可是黑体辐射源1)可一直处于红外探测器检测范围之内，达到对红外测温及监控***的实时校准。
本发明还提供一种上述的红外测温及监控***的校准方法。所述校准方法包括如下步骤：
步骤S10，控制黑体辐射源工作在多个设定温度下，每一设定温度下均形成至少两个已知表观温度，以使每一所述黑体辐射源发出至少两种红外辐射，则多个设定温度能够形成设定温度倍数的表观温度。具体地说，控制模块的温控单元可控制黑体辐射源工作在多个设定温度下。
其中，所述表观温度预先存储在数据处理模块中。本发明提供一种获得所述已知表观温度的方法，其包括如下步骤：控制所述黑体辐射源达到设定温度；在该设定温度下，测量所述黑体辐射源发射率不同的区域的温度，该温度即为该区域对应的表观温度。
步骤S11，检测所述红外辐射。在每一设定温度下，利用探测模块检测所述表观温度对应的所述红外辐射，并将所述红外辐射转换为电信号。
步骤S12，根据检测的所述红外辐射的数据以及所述表观温度，获取标定数据，以校准所述红外测温及监控***。所述数据处理模块3能够自所述探测模块2获得红外辐射对应的电信号，并将该电信号与表观温度对应，形成表观温度-电信号数据对，根据所述数据对形成标定数据，例如，在本具体实施方式中，根据所述数据对形成标定曲线，在本发明其他具体实施方式中，也可根据所述数据对形成数据对表格。
在所述红外测温及监控***对被测目标物进行测量时，探测模块获取被测目标物的红外辐射，并将其转换为电信号，数据处理模块3接收所述电信号，并在标定数据中产生所述电信号对应的温度，该温度即为所述被测目标物的温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种红外测温及监控***，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控，其特征在于，包括：
标定模块，包括黑体辐射源，所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；
探测模块，用于探测所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射；
数据处理模块，能够根据所述表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控***的校准，且能够对所述探测模块的数据进行处理，获得所述被测目标物的特征信息。
2.根据权利要求1所述的红外测温及监控***，其特征在于，将所述黑体辐射源划分为至少两个区域，每一区域覆盖具有不同发射率的材料，以使得所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域。
3.根据权利要求1所述的红外测温及监控***，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述标定模块及所述数据处理模块连接，用于控制所述黑体辐射源的位置及温度。
4.根据权利要求3所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述控制模块还包括位置控制单元及温控单元，所述位置控制单元与所述黑体辐射源连接，用于控制所述黑体辐射源的位置，所述温控单元用于控制所述黑体辐射源的温度达到设定温度。
5.根据权利要求4所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述温控单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的设定温度传输至所述数据处理模块。
6.根据权利要求5所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述标定模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述黑体辐射源的实时温度，且所述温度检测单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的实时温度传输至所述数据处理模块，所述数据处理模块能够根据所述实时温度对所述标定数据进行校准。
7.根据权利要求1所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述探测模块包括至少一光学镜头及至少一红外探测器，所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射经所述光学镜头汇聚在所述红外探测器上，所述红外探测器获取所述红外辐射，并将其转换为电信号。
8.根据权利要求7所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述红外探测器为单波段或多波段探测器。
9.根据权利要求8所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述探测模块包括多个红外探测器，利用多个所述红外探测器同时获得被测目标物在不同波段下的图像信息，以实现多波段图像融合。
10.根据权利要求1所述的红外测温及监控***，其特征在于，所述标定模块包括多个黑体辐射源，所述多个黑体辐射源距离所述探测模块的距离不同。
11.一种如权利要求1至10中任一项所述的红外测温及监控***的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：
控制黑体辐射源工作在多个设定温度下，每一设定温度下均形成至少两个已知表观温度，以使每一所述黑体辐射源发出至少两种红外辐射；
检测所述红外辐射；
根据检测的所述红外辐射的数据以及所述表观温度，获取标定数据，以校准所述红外测温及监控***。
12.根据权利要求11所述的校准方法，其特征在于，获得所述已知表观温度的方法包括如下步骤：
控制所述黑体辐射源达到设定温度；
在该设定温度下，测量所述黑体辐射源发射率不同的区域的温度，该温度即为该区域对应的表观温度。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110261471.8A CN112834054A (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 红外测温及监控***及其校准方法 |
| KR1020210066190A KR102686859B1 (ko) | 2021-03-10 | 2021-05-24 | 적외선 온도 측정 및 모니터링 시스템과 그 교정방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110261471.8A CN112834054A (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 红外测温及监控***及其校准方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112834054A true CN112834054A (zh) | 2021-05-25 |
Family
ID=75930001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110261471.8A Pending CN112834054A (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 红外测温及监控***及其校准方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112834054A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113310581A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-27 | 北京环境特性研究所 | 一种消除红外***杂散辐射的***和校准方法 |
| CN113916384A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法 |
| CN114518175A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-20 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种红外热成像图像的温度矫正方法以及相关装置 |
| CN115283456A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-04 | 冠县仁泽复合材料有限公司 | 热镀锌钢板在线温度检测方法和生产工艺 |
| WO2023072325A1 (en) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | Západočeská Univerzita V Plzni | Device for thermographic temperature measurement |
-
2021
- 2021-03-10 CN CN202110261471.8A patent/CN112834054A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113310581A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-27 | 北京环境特性研究所 | 一种消除红外***杂散辐射的***和校准方法 |
| CN113310581B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-08-05 | 北京环境特性研究所 | 一种消除红外***杂散辐射的***和校准方法 |
| CN113916384A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法 |
| CN113916384B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-03-19 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于多元统计分析建模对黑体辐射源控温的方法 |
| WO2023072325A1 (en) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | Západočeská Univerzita V Plzni | Device for thermographic temperature measurement |
| CN114518175A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-20 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种红外热成像图像的温度矫正方法以及相关装置 |
| CN114518175B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-03-29 | 浙江华感科技有限公司 | 一种红外热成像图像的温度矫正方法以及相关装置 |
| CN115283456A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-04 | 冠县仁泽复合材料有限公司 | 热镀锌钢板在线温度检测方法和生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220127112A (ko) | 2022-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112834054A (zh) | 红外测温及监控***及其校准方法 | |
| US4932789A (en) | Radiation clinical thermometer | |
| US8483991B2 (en) | Method and system for measuring thermal radiation to determine temperature and emissivity of an object | |
| USRE34507E (en) | Radiation clinical thermometer | |
| US4790669A (en) | Spectroscopic method and apparatus for optically measuring temperature | |
| US5282017A (en) | Reflectance probe | |
| US5232284A (en) | Radiation clinical thermometer | |
| TW440686B (en) | Method for determining a temperature and radiation thermometer with multiple infrared sensor elements | |
| JPH0875554A (ja) | 赤外線温度センサ | |
| CN111579081B (zh) | 一种红外测温方法、装置及设备 | |
| CN111366247A (zh) | 一种红外测温热像装置及其实时校准测温方法 | |
| KR20190056994A (ko) | 저-드리프트 적외선 검출기 | |
| CN111307295A (zh) | 红外测温模块、测温枪、安检门装置及红外测量温方法 | |
| CN214309157U (zh) | 红外测温及监控*** | |
| CN112393808A (zh) | 一种热敏相机温度补偿方法和*** | |
| CN101410928B (zh) | X射线焦斑温度的双色高温测量 | |
| CN111289120A (zh) | 一种低成本定距红外测温装置及方法 | |
| CN110307904A (zh) | 一种红外热成像镜头的测温装置及测温方法 | |
| CN104833419A (zh) | 一种1-3μm准直光源辐射照度测量仪 | |
| CN108775968A (zh) | 一种非接触式温度传感器 | |
| CN102283637A (zh) | 一种红外耳温计和红外耳温计的测温方法 | |
| KR102686859B1 (ko) | 적외선 온도 측정 및 모니터링 시스템과 그 교정방법 | |
| JP2828258B2 (ja) | 放射体温計 | |
| CN114370945B (zh) | 加热装置及红外测温装置、标定方法及测温方法 | |
| CN113093156B (zh) | Ld激光测距机多光轴校准***及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |