一种测温方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及图像型测温，尤其涉及一种测温方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在金属熔炼工艺中高温熔体的温度情况对炉况判断具有很大的指导意义。目前对高温熔体的监测手段主要还是依赖人工手持快速热电偶进行测量，但快速热电偶也存在如下缺点：工作环境恶劣，高温熔体存在飞溅可能，影响操作人员的安全性；测温次数少，无法观测连续趋势；不同操作人员的测量手法会影响到测温结果的准确性；快速热电偶为一次性用品，耗费量大，提高了使用成本。

2、为了避免上述不足，对于熔体温度的检测也有人探索过其他非接触测温手段，大部分非接触测温手段是通过采集高温熔体的红外图像，并通过图像算法来对红外图像进行处理得到温度。对于熔炼炉出口处熔体温度检测工况，非接触测温手段都将面临如下干扰因素：（1）烟气：正常工况下烟气比较少，大都被抽风设备抽走，但也不排除部分工况出现烟气波动；（2）遮挡：为了不影响现场作业，非接触设备通常无法抵近安装，安装较远时，测量路径会频繁被操作人员或其他设备部分或全部遮挡；（3）振动：工业现场存在大量的振动，可能导致点测温方式测温结果的波动，但面测温方式不会；（4）熔体飞溅：熔体在出炉时，有时会出现飞溅现象，导致测量区域熔体状态极不稳定；（5）发射率变化：熔体成分形貌变化导致的发射率变化；（6）粉尘：部分现场环境不佳，粉尘较为严重，也会导致测温结果不准确。其中，尤以烟气、粉尘干扰最为严重。

3、为了解决这些干扰因素，目前很多专利在图像算法上做改进，比如中国专利《一种基于红外机器视觉的高炉出铁口铁水温度测量方法及系统》（cn108998608b）、《一种基于特殊红外光谱波段的铁水测温装置》（cn111207838b）、《一种基于特殊红外光谱的高炉铁水测温方法及系统》（cn111238650b）、《粉尘干扰下熔融金属流体温度场在线检测方法及系统》（cn116608955a），这些专利中，都是通过对算法来对粉尘干扰进行补偿，从而提高测温的准确性。但实际应用时，这些补偿方案的测温精度并不理想。

4、除上述高温熔体之外，还有很多针对其他目标物的测温，也存在烟气、粉尘的干扰，在这些场景下，进行非接触测温时，同样存在测温不准确的情况。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺陷，本发明提供一种测温方法、装置、电子设备及存储介质，以解决测温不准确的技术问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种测温方法，包括如下步骤：获取待测温目标的可见光图像和红外图像；根据待测温目标配准后的可见光图像计算发射率修正系数ε；根据待测温目标配准后的红外图像计算温度t0；根据公式t＝ε*t0计算待测温目标的最终温度t。

3、于本发明一实施例中，所述的根据待测温目标配准后的可见光图像计算发射率修正系数ε包括：将配准后可见光图像输入卷积神经网络中，提取图像特征x；将图像特征x输入到循环神经网络中，并根据循环神经网络上一时刻的隐藏状态以及图像特征x计算当前时刻的隐藏状态和发射率修正系数ε。

4、于本发明一实施例中，所述的根据待测温目标配准后的红外图像计算温度t0包括：根据标定函数f()，把配准后的红外图像测温区域所有像素点的灰度值v映射成温度f(v)；将所有像素点的温度按从高到低进行排序；取第k高的温度作为温度t0，其中k为根据经验或算法设定的常整数。

5、于本发明一实施例中，所述的获取待测温目标的可见光图像和红外图像之前还包括如下步骤：通过时钟发生器产生稳定的时钟信号；根据预设的时间间隔或曝光触发命令将时钟信号分配为两个同步曝光脉冲信号；可见光传感器和近红外传感器根据曝光脉冲信号进行同步曝光获取待测温目标的图像信号；将来自两个传感器的图像信号转换成一定格式的图像数据流得到所述待测温目标的可见光图像和红外图像。

6、于本发明一实施例中，所述的根据预设的时间间隔或曝光触发命令将时钟信号分配为两个同步曝光脉冲信号包括：通过主控电路使能同步曝光触发电路，并下发曝光触发命令和曝光时间；同步曝光触发电路根据曝光触发命令输出两个同步曝光脉冲信号，曝光脉冲信号的上升沿与时钟信号的上升沿对齐，曝光脉冲信号的脉冲宽度和曝光时间相等。

7、为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种测温装置，包括：数据获取模块，用于获取待测温目标的可见光图像和红外图像；发射率修正系数计算模块，用于根据待测温目标配准后的可见光图像计算发射率修正系数ε；温度计算模块，用于根据待测温目标配准后的红外图像计算温度t0；温度修正模块，用于根据公式t＝ε*t0计算待测温目标的最终温度t。

8、于本发明一实施例中，包括图像同步采集模块，所述的图像同步采集模块包括：镜头，用于收集待测温目标的光学信号；可见光传感器；近红外传感器；分光模组，将所述镜头收集的光学信号一分为二后分别传输给可见光传感器和近红外传感器；时钟发生器，用于产生时钟信号；同步曝光触发电路，将时钟信号分配为两个同步曝光脉冲信号后作用在可见光传感器和近红外传感器上；以及图像采集电路，采集可见光传感器和近红外传感器输出的图像信号得到待测温目标某一时刻的可见光图像和红外图像。

9、于本发明一实施例中，包括：主控电路，所述的主控电路与同步曝光触发电路电连接用于下发曝光触发命令，所述的主控电路还与所述的图像采集电路电连接；数据缓存单元，所述的主控电路将图像采集电路输出的待测温目标的可见光图像和红外图像缓存至数据缓存单元中。

10、为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器和通信总线；所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如上述部分实施例所述的测温方法。

11、为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行如上述部分实施例所述的测温方法。

12、本发明的有益效果：本发明提出的一种测温方法、装置、电子设备及存储介质，该测温方法中，根据待测温目标的可见光图像去计算发射率修正系数ε，根据红外图像去计算温度t0，最后利用发射率修正系数修正计算的温度，发射率修正系数可以表征待测温目标红外辐射能力，当采取非接触测温时，测温环境的变化如烟气、粉尘、遮挡等都会直接影响到发射率修正系数，因此我们利用发射率修正系数去修正，不再局限于粉尘的影响，因此按此步骤修正得到的温度也更加准确。

技术特征：

1.一种测温方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于，所述的根据待测温目标配准后的可见光图像计算发射率修正系数ε包括：

3.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于，所述的根据待测温目标配准后的红外图像计算温度t0包括：

4.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于，所述的获取待测温目标的可见光图像和红外图像之前还包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的测温方法，其特征在于，所述的根据预设的时间间隔或曝光触发命令将时钟信号分配为两个同步曝光脉冲信号包括：

6.一种测温装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的测温装置，其特征在于，包括图像同步采集模块，所述的图像同步采集模块包括：

8.根据权利要求7所述的测温装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信总线；所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如权利要求1-3任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行如权利要求1-3任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供一种测温方法、装置、电子设备及存储介质，该测温方法中，根据待测温目标的可见光图像去计算发射率修正系数ε，根据红外图像去计算温度T<subgt;0</subgt;，最后利用发射率修正系数修正计算的温度，发射率修正系数可以表征待测温目标红外辐射能力，当采取非接触测温时，测温环境的变化如烟气、粉尘、遮挡等都会直接影响到发射率修正系数，因此我们利用发射率修正系数去修正，不再局限于粉尘的影响，因此按此步骤修正得到的温度也更加准确。

技术研发人员：申远,王国耀,裴有斌,王瑞,马庆阳
受保护的技术使用者：合肥金星智控科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22