瞬态温度场测量方法及装置与流程

技术特征：

1.一种瞬态温度场测量方法，其特征在于，应用于瞬态温度场测量系统，所述瞬态温度场测量系统包括分光耦合成像系统、相机系统以及计算机系统，所述方法包括：

所述分光耦合成像系统接收目标发出的辐射光，分割为多个预设波长范围的光束，并将所述多个预设波长范围的光束耦合至所述相机系统，所述多个预设波长范围各不相同；

所述相机系统根据预设曝光时间控制所述多个预设波长范围的光束的曝光时间，并将所述多个预设波长范围的光束转换为数字图像输出至计算机系统；

所述计算机系统根据接收到的所述数字图像得到所述多个预设波长范围的瞬态灰度图像以及所述瞬态灰度图像的灰度分布情况，根据所述瞬态灰度图像的灰度分布情况，根据标定实验获得每个像素在所述多个预设波长范围下的能量响应线性常数，再获取灰度值，并根据所述能量响应线性常数以及灰度值计算所述每个像素的温度值，从而获得瞬态温度场分布情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述能量响应线性常数以及灰度值计算所述每个像素的温度值的步骤，包括：

根据普朗克算法计算所述每个像素的温度值，其中，所述普朗克算法为：

$\frac{\underset{1}{\overset{4}{\Σ}}{j}_i({\mathrm{\λ}}_i,T)J({\mathrm{\λ}}_i,T)}{\underset{1}{\overset{4}{\Σ}}{J}^2({\mathrm{\λ}}_i,T)}=\frac{\underset{1}{\overset{4}{\Σ}}{j}_i({\mathrm{\λ}}_i,T)J^2({\mathrm{\λ}}_i,T){\mathrm{\λ}}_i^4{e}^{\frac{C_2}{{\mathrm{\λ}}_{i}T}}}{\underset{1}{\overset{4}{\Σ}}{J}^3({\mathrm{\λ}}_i,T){\mathrm{\λ}}_i^4{e}^{\frac{C_2}{{\mathrm{\λ}}_{i}T}}}$

有所述普朗克算法推知，j_i(λ_i,T11)＝A_λi11/K_λi11，其中，λ表示波长，K为能量线性常数，A表示灰度值，i表示像素位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机系统为ICCD相机，包括像增强器及CCD相机，所述相机系统根据预设曝光时间控制所述多个预设波长范围的光束的曝光时间，并将所述多个预设波长范围的光束转换为数字图像输出至计算机系统的步骤，包括：

所述像增强器根据预设曝光时间控制曝光时间，将所述预设波长范围预设波长范围的光束增强；

所述CCD相机将所述预设波长范围的光束转换为电荷，读取所述电荷，并将所述电荷转换为数字图像输出至计算机系统。

4.一种瞬态温度场测量系统，其特征在于，包括分光耦合成像系统、相机系统以及计算机系统；

所述分光耦合成像系统接收目标发出的辐射光，将其分割为多个预设波长范围的光束，并将所述多个预设波长范围的光束耦合至所述相机系统，其中，所述多个预设波长范围各不相同；

所述相机系统根据预设曝光时间控制所述多个预设波长范围的光束的曝光时间，并将所述多个预设波长范围的光束转换为数字图像输出至计算机系统；

所述计算机系统根据接收到的所述数字图像得到所述多个预设波长范围的瞬态灰度图像以及所述瞬态灰度图像的灰度分布情况，根据所述瞬态灰度图像的灰度分布情况，通过标定实验获得每个像素在所述多个预设波长范围下的能量响应线性常数，再获取其灰度值，并根据所述能量响应线性常数以及灰度值计算所述每个像素的温度值，从而获得瞬态温度场分布情况。

5.根据权利要求4所述的瞬态温度场测量系统，其特征在于，所述分光耦合成像系统包括成像镜头、分光镜、全反射镜、滤光器，所述分光镜包括第一分光镜、第二分光镜以及第三分光镜；所述全反射镜包括第一全反射镜、第二全反射镜以及第三全反射镜；所述滤光器包括第一滤光器、第二滤光器、第三滤光器以及第四滤光器；

所述目标发出的辐射光经所述成像镜头经所述第一分光镜反射后，一部分所述辐射光入射至所述第二分光镜，经第二分光镜反射后，一部分经所述第二分光镜的所述辐射光入射至所述第一滤光器，经第一滤光器处理为第一预设波长范围的光束，会聚到所述相机系统，另一部分经所述第二分光镜反射的所述辐射光经所述第二全反射镜反射后，入射至所述第二滤光器，经第二滤光器处理为第二预设波长范围的光束，会聚到所述相机系统；另一部分所述辐射光经所述第一全反射镜反射后，入射至所述第三分光镜，经所述第三分光镜反射的所述辐射光，一部分经第三分光镜反射的所述辐射光经所述第三全反射镜反射至所述第三滤光器，经第三滤光器处理为第三预设波长范围的光束，会聚到所述相机系统，另一部分经所述第三分光镜反射的所述辐射光入射至所述第四滤光器，经第四滤光器处理为第四预设波长范围的光束，会聚到所述相机系统；其中，所述第一预设波长范围的光束、第二预设波长范围的光束、第三预设波长范围的光束以及第四预设波长范围的光束的各不相同。

6.根据权利要求5所述的瞬态温度场测量系统，其特征在于，所述滤光器为滤波片，包括第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片以及第四滤波片，所述滤波片的波长范围各不相同。

7.根据权利要求6所述的瞬态温度场测量系统，其特征在于，所述分光耦合成像系统还包括耦合镜头，所述耦合镜头设置于所述滤光器与所述相机系统之间，包括第一耦合镜头、第二耦合镜头、第三耦合镜头以及第四耦合镜头，所述耦合镜头将所述预设波长范围的光束耦合至所述相机系统。

8.根据权利要求4所述的瞬态温度场测量系统，其特征在于，所述相机系统为ICCD相机，所述ICCD相机包括像增强器以及CCD相机；

所述像增强器根据预设曝光时间控制曝光时间，并将所述预设波长范围的光束增强；

所述CCD相机将所述预设波长范围的光束转换为电荷，并将所述电荷转换为数字图像输出至计算机系统。

9.根据权利要求4所述的瞬态温度场测量系统，其特征在于，所述相机系统为光电分幅相机。

10.根据权利要求4所述的瞬态温度场测量系统，其特征在于，所述相机系统还可以为数字摄像机。