高测温精度的红外热像仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种光学设备领域，更具体地说，它涉及一种高测温精度的红外 热像仪。
【背景技术】
[0002] 红外辐射是指波长在〇· 75um至lOOOum，介于可见光波段与微波波段之间的电磁 辐射。温度高于绝对零度的物体都不停地向周围空间发出红外辐射能量，而一般自然界物 体的温度均高于绝对零度，因此，一般自然界物体所对应的辐射峰值都处于红外波段。根据 普朗克定律，物体的红外辐射强度与其热力学温度直接相关，因此，可通过检测物体的红外 辐射可以进行非接触测温。红外热成像仪探测器上有很多个像素，通过检测每个像素收到 的红外辐射能量的大小来计算被观测物体的温度，热图像的上面的不同颜色代表被测物体 的不同温度。
[0003] 正如上述所说，一般自然界物体自身产生红外辐射，因此，在光敏元件的成像检测 的红外辐射，不仅包括被检测物体的红外辐射，也包括红外热像仪上红外窗口、热成像镜头 的镜片以及探测器前方的外壳都会辐射红外能量，而后者的这些能量就是产生测温误差的 能量，简称误差能量，它对红外图像和测温精度产生较大影响。如图1所示：红外窗口 1的 号箭头线代表红外窗口 1自身辐射的红外误差能量。红外镜头2的;g号箭头线代表红 外镜头2自身辐射的红外误差能量(包括镜片、镜头壳体内壁和机构件)。摄像机外壳3的 (f号箭头线：探测器4前方的摄像机外壳3自身辐射的红外误差能量。遂;号双箭头虚线代 表红外镜头接口 23与探测器4之间的距离，此距离越大，通过摄像机外壳辐射给探测的误 差能量就越大。
[0004] 现有技术中，探测器4与红外镜头接口 23之间通常设置有用于热成像图像非均匀 矫正的挡片6,挡片6上设置有温度传感器7。热成像的探测器4每个像素接收的能量会因 为电子元器件发热而受到影响(包括被测物体的温度范围改变)，因此，红外热像仪需对自 身计算的一些增益参数进行调节。因此红外热像仪通过探测器4获取挡片6的温度，并与 挡片6上的温度传感器7测得的温度进行比较，将挡片6作为一个热源来对热成像图像进 行非均匀性矫正。
[0005] 虽然现有技术中有图像做出矫正，但是未对测温数据做出处理及矫正。若要提高 测温精度，则需要尽量消除误差能量或准确地检测出误差能量的大小。其中，通常摄像机外 壳产生误差能量较大也不便于计算，因为摄像机外壳内壁面积大、形状也不规则，离探测器 较近。 【实用新型内容】
[0006] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种高测温精度的红 外热像仪，通过在红外窗口、镜头外壳及内部各组镜片和密封件增加温度传感器获取其温 度，并且可根据各部件的材料和当前温度的发射率，得出误差能量的大小，并经温度数据处 理模块将其消除。
[0007] 本实用新型的次要目的在于探测器周围增加了密封件，该密封件可带来两个效 果：1、因为密封件的结构，阻挡了摄像机外壳内壁的红外辐射，用于消除摄像机外壳内壁对 探测器的红外辐射。2、虽然密封件结构的本身也会产生红外辐射，但是它辐射的面积较小 且形状规则可控，加上密封件上的温度传感器测温后，可精确得出其辐射量。即消除不好计 算的摄像机外壳误差能量，采用较小并精确计量的密封件误差能量来代替。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种高测温精度的红外热像 仪，包括依次排列的红外窗口、红外镜头和摄像机，红外镜头和摄像机的连接处为红外镜头 接口，红外镜头包括镜头外壳，镜头外壳内设置有若干依次排列的镜片，摄像机包括外壳和 设置在外壳内的探测器，探测器前端至红外镜头接口设置有四周密闭的密封件，红外窗口、 镜头外壳、密封件和若干镜片上均设置有检测其温度的温度传感器，各个部件上的温度传 感器均连接至温度数据处理模块。
[0009] 本实用新型进一步设置为：所述的密封件呈中空柱状，其截面完全密封探测器。 [0010] 本实用新型进一步设置为：所述的密封件的温度传感器位于密封件外表面。
[0011] 本实用新型进一步设置为：所述的红外窗口的温度传感器紧贴红外窗口的内表 面。
[0012] 本实用新型进一步设置为：所述的镜头外壳的温度传感器位于镜头外壳内壁，镜 片的温度传感器采用贴片式温度传感器，其设置于镜头外壳和镜片的连接处。
[0013] 本实用新型进一步设置为：所述的贴片式温度传感器位于镜片对应摄像机一侧。
[0014] 对比现有技术，本实用新型高测温精度的红外热像仪具有以下优点：1、通过在 密封件结构并在红外窗口、红外镜头和密封件上设置温度传感器，可检测其个部件的温度， 从而得出其误差能量大小，经温度数据处理模块将误差能量消除；
[0015] 2、密封件结构的设置，消除摄像机外壳内壁对探测器的红外辐射；
[0016] 3、密封件面积小且为规则结构，相对于摄像机外壳这种面积大且不规则的结构， 简化了红外辐射的计算方式，进一步提高了测温精度。
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或是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，下面描述中的附图仅 仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0018] 图1为现有技术中红外热像仪实施例的示意图；
[0019] 图2为本实用新型高测温精度的红外热像仪实施例的示意图；
[0020] 图3为本实用新型红外镜头的剖视图；
[0021] 图4为本实用新型红外镜头及窗口的结构示意图；
[0022] 图5为本实用新型高测温精度的红外热像仪的流程框图。
[0023] 附图标注：1、红外窗口；2、红外镜头；21、镜头外壳；22、镜片；23、红外镜头接口； 3、外壳；4、探测器；5、密封件；6、挡片；7、温度传感器。
【具体实施方式】
[0024] 参照图2至图5对本实用新型高测温精度的红外热像仪实施例做进一步说明。
[0025] 然而，本实用新型可以以各种不同形式实现，并且本实用新型不应理解为限于在 此阐述的示例性实施例。提供示例性实施例以有助于更全面的理解本实用新型。
[0026] 如图2所示，一种高测温精度的红外热像仪，包括