一種提高熱紅外成像測溫精度的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱紅外成像測溫技術領域，具體涉及一種提高熱紅外成像測溫精度的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]無論制冷型還是非制冷型熱紅外成像系統(tǒng)，在對常溫目標進行溫度測量時，距離影響都是一個至關重要的因素。一方面，距離變化會造成測量目標和熱像儀之間的大氣透過率差異。另一方面，距離變化造成中間大氣本身輻射的差異。這些因素影響了對常溫目標的測溫精度。
[0003]為了解決上述問題，常規(guī)上均采用距離補償?shù)姆椒?。比如預算測定距離，再在測溫反演算法中進行補償?；蛘咴跓嵯駜x系統(tǒng)上安裝距離傳感器，每次對測量結果進行自動補償。但是當測量目標是凹凸不平的物體時，由于僅采用測量目標中一個點的距離參數(shù)進行補償，這樣存在較大誤差。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種提高熱紅外成像測溫精度的裝置及方法，能夠實現(xiàn)距離影響的精確修正。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供了一種提高熱紅外成像測溫精度的裝置，包括深度相機、紅外熱像儀、分束器和數(shù)據(jù)處理單元；
[0006]所述深度相機中帶有主動光源，所述主動光源用于使用預設頻率的光脈沖對被測目標進行照射；
[0007]所述分束器距所述深度相機和所述紅外熱像儀的距離相等，所述分束器為半透半反分束器，所述分束器接收被測目標反射的光脈沖和被測目標的輻射信息，經反射和透射分成相同的兩部分，其中透射部分進入紅外熱像儀，反射部分進入深度相機；
[0008]所述深度相機用于獲取被測目標的深度圖像；
[0009]所述紅外熱像儀用于獲取被測目標的熱紅外圖像；
[0010]所述數(shù)據(jù)處理單元用于將所述深度相機獲得的深度圖像和所述紅外熱像儀獲得的熱紅外圖像進行匹配，利用深度圖像上每點的深度信息，對熱紅外圖像中每個測溫點的值進行距離補償，實現(xiàn)距離影響的精確修正。
[0011]優(yōu)選地，所述主動光源為近紅外光。
[0012]優(yōu)選地，所述裝置還包括濾波片轉輪，所述濾波片轉輪置于所述紅外熱像儀前端，通過旋轉濾波片轉輪獲得不同波段的熱紅外圖像。
[0013]優(yōu)選地，所述分束器的透射材料為溴化鉀，反射材料為金膜。
[0014]第二方面，本發(fā)明還提供了一種提高熱紅外成像測溫精度的方法，包括:
[0015]S1.深度相機上的主動光源發(fā)射預設頻率的光脈沖對被測目標進行照射；
[0016]S2.經被測目標反射的光脈沖與被測目標的輻射信息進入分束器，經反射和透射分成相同的兩部分；
[0017]S3.所述反射部分進入深度相機，獲得被測目標的深度圖像；
[0018]S4.所述透射部分進入紅外熱像儀，獲得被測目標的熱紅外圖像；
[0019]S5.將所述深度圖像和所述熱紅外圖像進行匹配，利用深度圖像上每點的深度信息，對熱紅外圖像中每個測溫點的值進行距離補償，實現(xiàn)距離影響的精確修正。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟S4還包括:所述透射部分先經過紅外熱像儀前置的濾波片轉輪，旋轉濾波片轉輪以獲得被測目標不同波段的熱紅外圖像。
[0021]優(yōu)選地，旋轉濾波片轉輪以分別選用8-10微米和12-13微米的濾波片，獲得被測目標8-10微米和12-13微米的熱紅外輻射。
[0022]本發(fā)明至少具有如下的有益效果:
[0023]本發(fā)明所述的裝置及方法可以提高熱紅外成像測溫精度，通過熱像儀和深度相機同步測量的方式，獲得每一個測溫點的距離參數(shù)，進而實現(xiàn)距離影響精確修正。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本發(fā)明實施例一提供的提高熱紅外成像測溫精度的裝置的結構示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實施例二提供的提高熱紅外成像測溫精度的裝置的結構示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實施例三提供的提高熱紅外成像測溫精度的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]參見圖1，本發(fā)明實施例提出了一種提高熱紅外成像測溫精度的裝置，包括深度相機11、紅外熱像儀12、分束器13和數(shù)據(jù)處理單元14 ;
[0030]所述深度相機11中帶有主動光源，所述主動光源用于使用預設頻率的光脈沖對被測目標進行照射；
[0031]所述分束器13距所述深度相機和所述紅外熱像儀的距離相等，所述分束器為半透半反分束器，所述分束器接收被測目標反射的光脈沖和被測目標的輻射信息，經反射和透射分成相同的兩部分，其中透射部分進入紅外熱像儀，反射部分進入深度相機；
[0032]所述深度相機11用于獲取被測目標的深度圖像；
[0033]所述紅外熱像儀12用于獲取被測目標的熱紅外圖像；
[0034]所述數(shù)據(jù)處理單元14用于將所述深度相機獲得的深度圖像和所述紅外熱像儀獲得的熱紅外圖像進行匹配，利用深度圖像上每點的深度信息，對熱紅外圖像中每個測溫點的值進行距離補償，實現(xiàn)距離影響的精確修正。
[0035]本發(fā)明實施例一所述的裝置可以提高熱紅外成像測溫精度，通過熱像儀和深度相機同步測量的方式，獲得每一個測溫點的距離參數(shù)，進而實現(xiàn)距離影響精確修正。
[0036]本實施例二所述的裝置用于提高熱紅外圖像測溫的測量精度。通過實施例二提供的裝置，可以獲取被測目標整幅圖像的深度信息，實現(xiàn)熱紅外圖像測溫距離影響的準確修
IHo
[0037]圖2是本發(fā)明實施例二提供的提高熱紅外成像測溫精度的裝置的結構示意圖，其中，I表示深度相機的主動光源，2表示被測目標，3表示分束器，4表示濾波片轉輪，5表示紅外熱像儀，6表示深度相機。
[0038]假設被測目標2為形狀不規(guī)則的物體，使用本裝置對熱紅外圖像測溫進行距離修
IHo
[0039]其中，深度相機主動光源I使用特定頻率(能和被測目標的熱輻射區(qū)別開的頻率就可以)的光脈沖對被測目標2進行照射(優(yōu)選地，所述主動光源I為近紅外光)；經被測目標2反射的光脈沖與被測目標2的輻射信息進入分束器3，經反射和透射分成相同的兩部分；反射部分進入深度相機6，經過深度相機6處理得出被測目標整幅圖像的深度信息；透射部分先經過紅外熱像儀5前置的濾波片轉輪4，通過旋轉濾