三波段红外辐射精确测温方法
【专利摘要】本发明公开了一种三波段红外辐射精确测温方法，在无需得到物体表面发射率的情况下可精确测量物体的表面温度，同时还可测出物体表面三个波段的发射率。本发明的基本思路是建立实际物体红外测温模型，针对多波段热像仪或单波段红外热像仪进行多波段处理，利用在一个很窄波段内光谱发射率与反射率随波长近似线性变化的关系，推导出一种红外热像仪多波段测温的变谱法测温模型和计算算法，再迭代计算得到被测物体真实温度,从而在无需得到物体表面发射率的情况下可准确测量物体的表面温度，提高红外热像仪测温的准确性。
【专利说明】三波段红外辐射精确测温方法
【技术领域】
[0001]本发明属于热成像辐射测温【技术领域】，具体地指一种三波段红外辐射精确测温方法。
【背景技术】
[0002] 由于红外热像仪温度测量原理复杂，影响温度测量准确性的因素较多，使得许多人认为红外热像仪测温精度不高。影响测温精度的一个主要因素就是物体表面的发射率，红外热像仪测温时必须事先输入材料表面的准确发射率才能保证对灰体表面的准确测温。红外热像仪测温精度是在实验室近距离通过对黑体辐射源的标定来保证的，测量精度一般为I~2%。对单波段的红外热像仪，为得到被测物体的表面温度，需要事先通过查找表查找被测物体表面发射率或通过一些方法测得表面发射率。然而发射率受众多因素的影响，用查找表或测量法得到的被测物体的发射率存在一定误差，某些情况下误差较大，发射率误差的存在将增大被测物体表面的测温误差；在某些特殊条件下(比如高温物体及带电的物体)发射率很难测量得到；还有的物体随温度的不同表面发射率存在明显的变化。因此，急需得到一种无需事先知道发射率就能测量物体表面温度的方法。对于温度测量与发射率分离的方法，目前有采用双波段热像仪或多波长辐射计来进行测量，但是双波段热像仪仅适用于灰体的测量，不能测量物体表面发射率随波长变化的材料；而多波长辐射计主要用于高温物体的测量，同时在一定的波长范围内，增加波长数会导致拟合温度的不确定度增大，从而导致测温误差增大。对于现有的单波段红外热像仪或未来新型的多波段热像仪，还没有相应的温度与发射率分离的测温方法，这就限制了红外热像仪测温的应用领域。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是为针对现有技术的不足，提供一种三波段红外辐射精确测温方法，在无需得到物体表面发射率的情况下可精确测量物体的表面温度，还可同时测出物体表面的发射率。
[0004]为实现上述目的，本发明所设计的三波段红外辐射精确测温方法，包括如下步骤:
[0005]步骤1:选择三个不同的红外线波段；
[0006]步骤2:利用红外热像仪，通过对黑体辐射源的标定分别得到所述三个红外线波段的红外热像仪测温标定公式:
[0007]
【权利要求】
1.一种三波段红外辐射精确测温方法，其特征在于包括如下步骤: 步骤1:确定三个红外线波段，所述三个红外线波段各不相同； 步骤2:利用红外热像仪，通过对黑体辐射源的标定分别得到所述三个红外线波段的红外热像仪测温标定公式:
2.根据权利要求1所述的三波段红外辐射精确测温方法，其特征在于:所述被测物体表面为朗伯体材料。
3.根据权利要求1所述的三波段红外辐射精确测温方法，其特征在于:利用所述红外热像仪进行测温时，所述红外热像仪与所述被测物体表面之间无造成透射影响的衰减介质。
4.根据权利要求1所述的三波段红外辐射精确测温方法，其特征在于:所述三个红外线波段均在2~5 μ m波段内，或者均在7~14 μ m波段内。
5.根据权利要求4所述的三波段红外辐射精确测温方法，其特征在于:所述红外热像仪采用单波段红外热像仪，通过在所述单波段红外像仪前分别加设三个窄带滤光片得到所述三个红外线波段。
6.根据权利要求1至5所述的三波段红外辐射精确测温方法，其特征在于:所述红外热像仪采用三波段红 外热像仪，所述三个红外线分波段为三波段红外热像仪的三个相应波段。
【文档编号】G06F19/00GK103913237SQ201410041103
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】杨立, 杨桢, 寇蔚, 杜永成, 吕事桂 申请人:中国人民解放军海军工程大学