像素级热色液晶的标定方法和温度测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种像素级热色液晶的标定方法和温度测量方法，该标定方法包括：制作与待测温件的形状和尺寸均相同的标定件；在标定件上喷涂热色液晶；拍摄标定件在不同温度下的图片，且在拍摄过程中标定件的位置、标定件所受的光照强度和拍摄所用装置相对于所述标定件的位置均保持不变；根据拍摄得到的各个图片，确定标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，并将该关系曲线作为待测温件中对应像素点的标定曲线。本发明中，对标定件进行拍照时保持拍摄过程中标定件的位置、所受的光照强度和拍摄所用装置相对于标定件的位置均保持不变，可以消除图片的拍摄位置和光照之间的差异，提高热色液晶测温的精度。
【专利说明】
像素级热色液晶的标定方法和温度测量方法
技术领域
[0001]本发明涉及测温技术领域，尤其是涉及一种像素级热色液晶的标定方法和温度测量方法。
【背景技术】
[0002]热色液晶由于其具有响应快、空间分辨率高、非接触式、实时测温、无源测试等优点，因此被广泛应用于空气动力学实验的测温中。在使用热色液晶进行测温之前，需要对其进行标定。所谓的标定就是利用相机拍摄得到的热色液晶的色度值与各个已知温度的关系，然后拟合出色度-温度之间的曲线。在实际测温过程中，利用相机拍摄实际的测量件上喷涂的热色液晶的色度值，然后根据拟合的色度-温度曲线得到对应的温度值，由此得知测量件的温度。
[0003]目前，常用的热色液晶标定方法为单点标定，即对一个测量面仅选取一个特定的位置，得到该位置的色度和温度对应的关系，并拟合标定曲线，将此标定曲线用于整个面的测量中。在标定时可能存在相机拍摄角度和光照的差异，这些差异将会造成热色液晶在相同温度下所呈现出不同的色度，将会造成热色液晶测温的误差。
【发明内容】
[0004]针对以上缺陷，本发明提供一种像素级热色液晶的标定方法和温度测量方法，可以消除图片的拍摄角度和光照之间的差异，提高热色液晶测温的精度。
[0005]第一方面，本发明提供的像素级热色液晶的标定方法包括:
[0006]制作与待测温件的形状和尺寸均相同的标定件；
[0007]在所述标定件上喷涂热色液晶；
[0008]拍摄所述标定件在不同温度下的图片，且在拍摄过程中所述标定件的位置、所述标定件所受的光照强度和拍摄所用装置相对于所述标定件的位置均保持不变；
[0009]根据拍摄得到的各个图片，确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，并将该关系曲线作为所述待测温件中对应像素点的标定曲线。
[0010]可选的，在所述标定件上喷涂的热色液晶的厚度与在所述待测温件上热色液晶的预期喷涂厚度相同。
[0011]可选的，所述拍摄所述标定件在不同温度下的图片，包括:
[0012]对所述标定件进行加热，调节加热功率使其处于不同的温度，并拍摄所述标定件在不同温度下的图片。
[0013]可选的，确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，包括:
[0014]从拍摄得到的各个图片中提取出所述标定件中每一个像素点在不同温度下的色度值；
[0015]对每一个像素点的色度值和温度进行曲线拟合，得到每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线。
[0016]可选的，在拍摄所述标定件在不同温度下的图片之前，所述方法还包括:
[0017]将所述标定件安装在固定支架上，并对拍摄所用装置和提供光照的灯具的位置进行固定。
[0018]可选的，在确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线之前，所述方法还包括:
[0019]对拍摄到的各个图片进行裁剪，在裁剪过程中保留每一张图片的显色部分，使裁剪后的各个图片的像素数量相同。
[0020]第二方面，本发明提供的温度测量方法包括以上任一所述的标定方法，所述方法还包括:
[0021]在所述待测温件上喷涂热色液晶，且喷涂厚度与所述标定件上喷涂的热色液晶的厚度相同；
[0022]拍摄所述待测温件的图片，且拍摄时使所述待测温件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置与所述待测温件之间的相对位置与所述标定件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置与所述标定件之间的相对位置分别对应相同；
[0023 ]从所述待测温件的图片中提取所述待测温件上每一像素点的色度值；
[0024]根据每一像素点的色度值和标定曲线，确定该像素点的温度；
[0025]根据各个像素点的温度，确定所述待测温件的温度。
[0026]本发明提供的像素级热色液晶的标定方法和温度测量方法中，对标定件进行拍照时保持拍摄过程中保持所述标定件的位置、所受的光照强度和拍摄所用装置与标定件之间的相对位置不变，即可以消除图片的拍摄角度和光照之间的差异，提高热色液晶测温的精度。而且，本发明对标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线进行确定，从而确定待测温件上每一个像素点的标定曲线，相对于单点标定的方式，可以减小产生误差的概率，提高热色液晶测温的精度。
【附图说明】
[0027]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0028]图1示出了根据本发明像素级热色液晶的标定方法一实施例的流程示意图；
[0029]图2示出了根据本发明像素级热色液晶的标定方法一实施例中标定件、拍摄所用装置和提供光照的灯具的安装示意图；
[0030]1-标定件;2-提供光照的灯具;3-拍摄所用装置;4-固定支架。
【具体实施方式】
[0031]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]本发明提供一种像素级热色液晶的标定方法，如图1所示，该方法包括:
[0034]SlOl、制作与待测温件的形状和尺寸均相同的标定件；
[0035]S102、在所述标定件上喷涂热色液晶；
[0036]S103、拍摄所述标定件在不同温度下的图片，且在拍摄过程中所述标定件的位置、所述标定件所受的光照强度和拍摄所用装置相对于所述标定件的位置均保持不变；
[0037]S104、根据拍摄得到的各个图片，确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，并将该关系曲线作为所述待测温件中对应像素点的标定曲线。
[0038]本发明提供的标定方法中，对标定件进行拍照时保持拍摄过程中保持所述标定件的位置、所受的光照强度和拍摄所用装置与标定件之间的相对位置不变，即可以消除图片的拍摄角度和光照之间的差异，提高热色液晶测温的精度。而且，本发明对标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线进行确定，从而确定待测温件上每一个像素点的标定曲线，相对于单点标定的方式，可以减小产生误差的概率，提高热色液晶测温的精度。
[0039]在具体实施时，尽量在所述标定件上喷涂的热色液晶的厚度与在所述待测温件上热色液晶的预期喷涂厚度相同，从而可以消除由于标定件和待测温件由于热色液晶的厚度差异造成的误差，进一步提高热色液晶测温的精度。
[0040]在具体实施时，S103中拍摄所述标定件在不同温度下的图片的具体过程可以包括:
[0041 ]对所述标定件进行加热，调节加热功率使其处于不同的温度，并拍摄所述标定件在不同温度下的图片。
[0042]当然，应当尽量在标定件的温度稳定后再拍摄。
[0043]在具体实施时，S104中确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线的过程可以具体包括图中未示出的:
[0044]S1041、从拍摄得到的各个图片中提取出所述标定件中每一个像素点在不同温度下的色度值；
[0045]S1042、对每一个像素点的色度值和温度进行曲线拟合，得到每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线。
[0046]这里，通过拟合的方式得到每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，简单、方便。而且，可以采用RGB-HSV公式提取每一个像素点的像素值。
[0047]在具体实施时，在S103中拍摄所述标定件在不同温度下的图片之前，参考图2，本发明提供的标定方法还可以包括:
[0048]将所述标定件I安装在固定支架4上，并对拍摄所用装置3和提供光照的灯具2的位置进行固定。
[0049]这里对标定件、拍摄所用装置、提供光照的灯具进行位置固定，以便于后续在整个拍摄过程中拍摄角度保持不变。
[0050]在具体实施时，S104中确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线之前，本发明提供的标定方法还可以包括:
[0051]对拍摄到的各个图片进行裁剪，在裁剪过程中保留每一张图片的显色部分，使裁剪后的各个图片的像素数量相同。
[0052]这里通过裁剪的方式，得到一组在不同温度下相同像素大小的图片，以便于后续的色度值提取工作。
[0053]第二方面，本发明还提供一种温度测量方法，该方法包括以上任一标定方法，温度测量方法还包括图中未示出的:
[0054]S105、在所述待测温件上喷涂热色液晶，且喷涂厚度与所述标定件上喷涂的热色液晶的厚度相同；
[0055]S106、拍摄所述待测温件的图片，且拍摄时使所述待测温件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置与所述待测温件之间的相对位置与所述标定件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置与所述标定件之间的相对位置分别对应相同；
[0056]S107、从所述待测温件的图片中提取所述待测温件上每一像素点的色度值；
[0057]S108、根据每一像素点的色度值和标定曲线，确定该像素点的温度；
[0058]S109、根据各个像素点的温度，确定所述待测温件的温度。
[0059]本发明提供的温度测量方法中，拍摄待测温件时待测温件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置与待测温件之间的相对位置与拍摄标定件时标定件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置与标定件之间的相对位置分别对应相同，消除在标定时和测量时同一像素点在同一温度下由于相机拍摄角度、光照等差异造成的色度值不同，以提高温度测量的精度。
[0060]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种像素级热色液晶的标定方法，其特征在于，包括: 制作与待测温件的形状和尺寸均相同的标定件； 在所述标定件上喷涂热色液晶； 拍摄所述标定件在不同温度下的图片，且在拍摄过程中所述标定件的位置、所述标定件所受的光照强度和拍摄所用装置相对于所述标定件的位置均保持不变； 根据拍摄得到的各个图片，确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，并将该关系曲线作为所述待测温件中对应像素点的标定曲线。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，在所述标定件上喷涂的热色液晶的厚度与在所述待测温件上热色液晶的预期喷涂厚度相同。3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述拍摄所述标定件在不同温度下的图片，包括: 对所述标定件进行加热，调节加热功率使其处于不同的温度，并拍摄所述标定件在不同温度下的图片。4.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线，包括: 从拍摄得到的各个图片中提取出所述标定件中每一个像素点在不同温度下的色度值； 对每一个像素点的色度值和温度进行曲线拟合，得到每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线。5.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，在拍摄所述标定件在不同温度下的图片之前，所述方法还包括: 将所述标定件安装在固定支架上，并对拍摄所用装置和提供光照的灯具的位置进行固定。6.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，在确定所述标定件中每一个像素点的温度和色度值之间的关系曲线之前，所述方法还包括: 对拍摄到的各个图片进行裁剪，在裁剪过程中保留每一张图片的显色部分，使裁剪后的各个图片的像素数量相同。7.—种温度测量方法，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的标定方法，所述方法还包括: 在所述待测温件上喷涂热色液晶，且喷涂厚度与所述标定件上喷涂的热色液晶的厚度相同； 拍摄所述待测温件的图片，且拍摄时使所述待测温件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置相对于所述标定件的位置与所述标定件的位置、所受的光照强度、拍摄所用装置相对于所述标定件的位置分别对应相同； 从所述待测温件的图片中提取所述待测温件上每一像素点的色度值； 根据每一像素点的色度值和标定曲线，确定该像素点的温度； 根据各个像素点的温度，确定所述待测温件的温度。
【文档编号】G01K11/16GK105823575SQ201610293607
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】陶智, 李海旺, 由儒全, 魏宽, 吴会杰
【申请人】北京航空航天大学