专利名称：三通道实时测温热像仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三通道实时测温热像4义。
背景技术：
在锻造工业生产中，经常使用电视摄像机或热像仪观察炉子燃烧状况，有 经验的操作工根据电视图像的色彩来判断燃烧的温度，物料的温度等。此种判 断人为因素很多，不甚科学，判断结果往往是因人而异，因厂而异，这对生产 工艺的稳定性、 一致性带来^f艮大影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种三通道实时测温热像4义，增加二个通道进4亍 比辐射测温，同时测得一幅温度图像，准确的测量温度，克月1使用电视摄#4^
或热像^u见察炉子燃烧状况的不足。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现
一种三通道实时测温热像仪，包括物镜、可见光目镜、可见光彩色揚/fljf几， 在物镜与可见光目镜之间设置有分光棱镜，在分光棱镜上下两側分别设有宽带 成像系统和窄带成像系统，所述宽带成像系统包括宽带滤光片、宽带目镜及CCD 芯片，所述窄带成像系统包括窄带滤光片、目镜及CCD芯片；分光棱镜右側i殳 有可见光目镜及可见光彩色摄像机。本实用新型在通常的摄像镜头设计中采用 一个分光棱镜，分出另外二光路并分别成像于二个摄像CCD芯片，其中一路的 光i普在0.8-1.05微米，称为宽带，另一路的光镨在0.9-1.0微米，称为窄带，这 2光路加上普通的可见光，共三路视频图像具有同一的视场。
本实用新型的有益效果为使用了一个三通道镜头，同时使用三个摄像头， 其一个就是普通的彩色摄像头，另二个是宽带和窄带摄象头，可见光彩色图像、 宽光谱图像和窄光谱图像三路图像来自同一个物镜，同一个视场，宽、窄带图
3像来自同一个时序、同一个时钟，像点完全重合，客观地、准确地反映了燃烧 场的温度分布，为常用的看火热像仪增加了 一个实时温度场测量功能。
图1是本实用新型所述的三通道实时测温热像仪的光学系统示意图2是本实用新型所述的三通道实时测温热像仪的电子学处理原理框图。
图中
1、物镜；2、分光棱镜；3、宽带滤光片；4、宽带目镜；5、 CCD芯片；6、 窄带滤光片；7、窄带目镜；8、 CCD芯片；9、可见光目镜；10、可见光彩色 摄胁》
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述三通道实时测温热像仪，包括物镜1、可见 光目镜9、可见光彩色摄像机10，在物镜1与可见光目镜9之间设置有分光棱 镜2，在分光棱镜2上下两侧分别设有宽带成像系统和窄带成像系统，所述宽 带成像系统包括宽带滤光片3、宽带目镜4及CCD芯片5,所述窄带成像系统 包括窄带滤光片6、窄带目镜7及CCD芯片8;分光棱镜2右侧设有可见光目 镜9及可见光彩色摄<糾几10。本实用新型在通常的摄像镜头设计中采用 一个分 光棱镜，分出另外二光路并分别成像于二个摄像CCD芯片，其中一路的光谱在 0.8-1.05微米，称为宽带，另一路的光i普在0.9-1.0微米，称为窄带，这2光路 加上普通的可见光，共三iWL频图像具有同一的视场。
如图2所示，由图1中宽带光路过来的光，经过宽带滤光片，聚焦在CCD 焦平面上，在此CCD上的光信号转换为电荷信号，经过时序电路的脉沖驱动， 电荷ii^CCD芯片，得到放大和处理，然后经AD转换器变成数字信号，进入 大M^莫门阵列器件。对于窄带光路的说明类同。存在大M^莫门阵列器件内的图 象信息按已有技术进行视频传输，传输的方式采用光缆，相当于一个三路光端 机的功能。信号处理的特点是宽带和窄带摄JI^几的驱动和A/D采集时钟都^^目 同的，保证采集的象点在同一时刻同一位置，为以后求比值获得准确地结果。
4彩色热像仪摄像机经过视频解码后也成为数字信号。此三个数字视频信号按照 通常的三路视频传输技术，通过光缆传输到中控室的视频接收卡。
在^L频接收这一端，运用最新的CPI-E接口， <吏三路3见频采用DMA方法， 快速进入计算机。通过应用软件，在计算机显示器上获得二幅最基本的图像 可见的彩色图像，假彩色的温度图像。此温度图像是通过对宽带和窄带信号的 比值运算获得的，并通过调色板实现假彩色，
温度测量采用比辐射的方法，所谓比辐射就是计算一个宽光谱段的辐射量 和一个窄光谱段的辐射量之比值，此比值跟物体的温度有关系，也就是据此比 值，可求得物体的温度。这种比辐射方法可以消除尘埃等衰减因素对测量结果 的影响，其结果与物体的辐射系数又没有关系，因而可以准确地得到物体的温 度。本专利利用宽带摄#^几的数据和窄带摄<1^的数据都正比于所接收的辐射 值，两者之比即是两波段的辐射之比，在时间上利用同一时钟，同一的扫描时 序进行采样，所采集的数据是同一时刻，同一象点的辐射值，所以比值准确反 映了该象点的温度值。
权利要求1、一种三通道实时测温热像仪，包括物镜(1)、可见光目镜(9)、可见光彩色摄像机(10)，其特征在于在物镜(1)与可见光目镜(9)之间设置有分光棱镜(2)，在分光棱镜(2)上下两侧分别设有宽带成像系统和窄带成像系统，所述宽带成像系统包括宽带滤光片(3)、宽带目镜(4)及CCD芯片(5)，所述窄带成像系统包括窄带滤光片(6)、窄带目镜(7)及CCD芯片(8)；分光棱镜(2)右侧设有可见光目镜(9)及可见光彩色摄像机(10)。
专利摘要本实用新型涉及一种三通道实时测温热像仪，包括物镜、可见光目镜、可见光彩色摄像机，在物镜与可见光目镜之间设置有分光棱镜，在分光棱镜上下两侧分别设有宽带成像系统和窄带成像系统，所述宽带成像系统包括宽带滤光片、宽带目镜及CCD芯片，所述窄带成像系统包括窄带滤光片、目镜及CCD芯片；分光棱镜右侧设有可见光目镜及可见光彩色摄像机。本实用新型的有益效果为可见光彩色图像、宽光谱图像和窄光谱图像三路图像来自同一个物镜，同一个视场，宽、窄带图像来自同一个时序、同一个时钟，像点完全重合，客观地、准确地反映了燃烧场的温度分布，为常用的看火热像仪增加了一个实时温度场测量功能。
文档编号G01J5/54GK201293684SQ20082015367
公开日2009年8月19日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者雷 郁 申请人:上海德运光电技术有限公司