專利名稱：一種高溫?zé)嵩吹臋z測方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及 一 種高溫?zé)嵩吹臋z測方法 和裝置。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)等許多領(lǐng)域的相關(guān) 環(huán)節(jié)，均有高溫?zé)嵩袋c(diǎn)診斷的需求，例如火災(zāi)火焰、設(shè)備高溫?zé)岙惓?等。高溫?zé)嵩赐且l(fā)各種故障、災(zāi)害事故的重要原因，因此進(jìn)行 高溫?zé)嵩磪^(qū)域的智能診斷是很有必要的。高溫?zé)嵩吹募t外輻射光譜分 布特征及輻射能量大小分析，是診斷的重要手段。相比于接觸式監(jiān)測 手段而言，基于高溫?zé)嵩摧椛湫畔⒌姆墙佑|式、場監(jiān)測將更具有更大的應(yīng)用優(yōu)勢。目前，主要應(yīng)用研究現(xiàn)狀如下(1)紅外熱像儀作為成熟的產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域中被釆用，例如 ThermaCAMP30紅外熱像儀、IRI熱成像儀、VarioCAM熱像儀等， 其通過單通道紅外傳感器非接觸探測目標(biāo)紅外能量，將探測到的能量 精確量化，轉(zhuǎn)換生成熱圖像，進(jìn)而獲得目標(biāo)溫度場。紅外熱像儀具有 出色的輻射能量測量功能，尤其是在常溫、中低溫范圍內(nèi)，但對(duì)于高 溫?zé)嵩礈y量與診斷而言，出于性能、價(jià)格等因素考慮，價(jià)格較貴的熱 像儀并非是首選的監(jiān)測儀器，不易于在諸多工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。(2 )釆用依據(jù)CCD ( Charge-Couple Device,電荷耦合器件)傳 感器實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩幢O(jiān)測的方法與儀器，以取代紅外熱像儀在工業(yè)中的 應(yīng)用，并且在應(yīng)用中展現(xiàn)了良好的前景。例如，在CCD攝像監(jiān)控中， 考慮CCD的近紅外響應(yīng)特性，理論論證了紅外波段適用于高溫?zé)嵩?與背景的分離辨識(shí)，利用液晶光閥亮/暗態(tài)光譜透過在可見光波段的 強(qiáng)烈改變以及在紅外波段的變化不大的特性，形成既能正常監(jiān)視、又5可對(duì)影像中高溫目標(biāo)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)甄別的液晶光閥型CCD監(jiān)控設(shè)備；但 這種基于液晶光閥及單CCD的監(jiān)控系統(tǒng)，需要在工作狀態(tài)通過液晶 光閥的不斷切換來實(shí)現(xiàn)高溫診斷，犧牲了監(jiān)控時(shí)間的連續(xù)性，同時(shí)液 晶光閥的制備較為復(fù)雜，往往不易達(dá)到理想狀態(tài)。在火災(zāi)監(jiān)控中，也 有學(xué)者建立了基于CCD雙波段圖象識(shí)別火災(zāi)探測方法，雙波段探測 器包括一對(duì)并列排布的CCD攝像裝置，其中 一個(gè)CCD攝像裝置前安 裝紅外濾光片，形成近紅外圖像和彩色圖像兩種不同波段的視頻信 號(hào)，分別將兩種圖像的顏色值或灰度值與各自的閾值進(jìn)行比較，判斷 的重合區(qū)域即視為火災(zāi)區(qū)域；但這種處理中，對(duì)可見光彩色信息與紅 外信息的相關(guān)性并沒有很好的說明，同時(shí)也缺少閾值的分析描述。盡管依據(jù)CCD傳感器進(jìn)行高溫?zé)嵩吹脑\斷呈現(xiàn)出了良好的應(yīng)用 前景，目前研究與應(yīng)用中存在上述一些問題，因而，如何通過方法和 技術(shù)上的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)更有效的高溫?zé)嵩丛\斷是很有意義的工作。高溫?zé)?源診斷的困難在于在溫度范圍800K 2000K高溫?zé)嵩吹妮椛渑c背 景噪聲輻射在傳感器響應(yīng)區(qū)間的表現(xiàn)強(qiáng)度相近時(shí)，例如CCD攝像機(jī) 的光譜響應(yīng)區(qū)間，無法有效區(qū)別。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例要解決的問題是提供 一 種高溫?zé)嵩吹臋z測方法和 裝置，以實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩吹膭?dòng)態(tài)智能診斷，并確定高溫?zé)嵩丛\斷的閾值， 而且可以克服現(xiàn)有技術(shù)中在溫度范圍800K-2000K高溫?zé)嵩吹妮椛?與背景噪聲輻射在傳感器響應(yīng)區(qū)間的表現(xiàn)強(qiáng)度相近時(shí)，無法有效區(qū)別 的缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案提供 一 種高溫?zé)嵩吹?檢測方法，包括以下步驟將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光光 譜輻射和近紅外光譜輻射；釆集所述可見光光譜輻射和近紅外光譜輻 射的圖像；根據(jù)所述釆集的可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖 像，判斷所述待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩?。其中，所述判斷待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩?，具體包括將 所述可見光光譜輻射的圖像中每一幀圖像的各個(gè)像素的灰度值，與所 述近紅外光譜輻射的圖像中對(duì)應(yīng)幀的對(duì)應(yīng)像素的灰度值做比值處理， 獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)；將所述比灰度值圖像中每個(gè)像素的比灰度值 與比灰度值閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述像素的比灰度值大于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為高溫?zé)嵩聪袼?；?dāng)所述像素的比灰度值小于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為背景噪音像素。其中，當(dāng)所述像素的比灰度值與所述比灰度值閾值接近時(shí)，丟棄 所述像素。其中，在所述獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)之后，還包括根據(jù)800k~ 2000k溫度范圍內(nèi)比灰度值的變化規(guī)律以及背景噪聲比值，確定比灰 度值閾值。其中，所述將比灰度值圖像中每個(gè)像素的比灰度值與比灰度值閾 值進(jìn)行比較的步驟中，進(jìn)一步包括對(duì)預(yù)先設(shè)定時(shí)間內(nèi)的所述比灰度 值圖像進(jìn)行逐幀比較，如果每幀都有高溫?zé)嵩聪袼爻霈F(xiàn)，則判定所述 檢測目標(biāo)中存在高溫?zé)嵩?。其中，在所述判斷待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩粗?，還包括 將所述高溫?zé)嵩聪袼嘏c背景噪音像素以不同顏色顯示。其中，在所述釆集可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像的步 驟中，包括將所述可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像的像素一 一對(duì)應(yīng)的光路校正過程。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案還提供了 一種高溫?zé)嵩吹臋z測裝置，所 述裝置包括分光棱鏡，用于將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光 光譜輻射和近紅外光譜輻射；第一黑白ccd傳感器，用于釆集所述 可見光光譜輻射的圖像；第二黑白ccd傳感器，用于釆集所述近紅外光譜輻射的圖像；高溫?zé)嵩丛\斷單元，用于根據(jù)所述第一黑白ccd傳感器采集的可見光光譜輻射的圖像，和第二黑白ccd傳感器采集的近紅外光譜輻射的圖像，判斷所述待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)?源。其中，所述高溫?zé)嵩丛\斷單元包括比灰度值圖像獲取子單元， 用于將所述可見光光譜輻射的圖像中每一幀圖像的各個(gè)像素的灰度 值，與所述近紅外光譜輻射的圖像中對(duì)應(yīng)幀的對(duì)應(yīng)像素的灰度值做比 值處理，獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)；比灰度值閾值確定子單元，用于根 據(jù)800K 2000K溫度范圍內(nèi)比灰度值的變化規(guī)律以及背景噪聲比 值，確定比灰度值閾值；比較子單元，用于將所述比灰度值圖像中每 個(gè)像素的比灰度值與比灰度值閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述像素的比灰度值 大于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為高溫?zé)嵩聪袼?；?dāng)所述像素的比灰度值小于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為背景噪音像素。其中，所述裝置還包括顯示單元，用于將所述高溫?zé)嵩聪袼嘏c背 景噪音像素以不同顏色顯示。上述技術(shù)方案僅是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn) (1 )本發(fā)明建立的基于雙路CCD的高溫?zé)嵩吹臋z測方法，避免 了僅利用可見光或近紅外的單路CCD測量的局限性，使得高溫?zé)嵩?的在線動(dòng)態(tài)智能診斷更加有效。(2) 本發(fā)明建立的基于雙路CCD的高溫?zé)嵩吹臋z測方法，采用 雙光譜圖像的灰度值比值處理，并通過雙光路輻射強(qiáng)度的比值分析確 定高溫?zé)嵩丛\斷的閾值，該閾值是相對(duì)量，不依賴于測量的幾何條件， 具有很好的應(yīng)用性。(3) 本發(fā)明建立的基于雙路CCD的高溫?zé)嵩吹臋z測方法，采用 雙路CCD和分光棱鏡的技術(shù)方案，技術(shù)實(shí)現(xiàn)較為簡單、成本不高， 適用于在工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。


圖i是本發(fā)明實(shí)施例的一種高溫?zé)嵩吹臋z測裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種高溫?zé)嵩吹臋z測方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì) 描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明高溫?zé)嵩吹臋z測方法依據(jù)的是如下原理 本發(fā)明釆用分光棱鏡把高溫?zé)嵩春捅尘霸肼暤娜肷漭椛浞纸獬?可見光光譜輻射(400nm ~ 780nm )和近紅外光譜輻射(780nm ~ 1100nm)兩部分，分別同時(shí)聚焦至兩個(gè)黑白ccd傳感器。ccd傳感 器的光路經(jīng)過對(duì)準(zhǔn)校正，以保證兩個(gè)ccd傳感器所獲得圖像具有一 致性，即像素一一對(duì)應(yīng)。高溫目標(biāo)的輻射由其自身發(fā)射輻射和反射輻射構(gòu)成，通常反射輻 射可以忽略，在可見光和近紅外光譜區(qū)間，ccd傳感器所獲得的高 溫目標(biāo)的輻射強(qiáng)度輸出值分別為^、 ^ (即為輸出圖像的逐點(diǎn)灰度值)，4 =①r ￡2尸(義H (M ). A (M )"義其中K為高溫目標(biāo)的熱力學(xué)溫度；A為波長；s(A,7;)為高溫目標(biāo)的光 譜發(fā)射率；A(^，K )為相同熱力學(xué)溫度下的黑體輻射強(qiáng)度；(H)-(400鵬,780膽);(4,^2) = (780"m,1100"w); 牟)為ccd傳感器和光學(xué)器件的綜合光譜響應(yīng)函數(shù)；^為測量的非光譜因子，與距 離、角度、光電轉(zhuǎn)換系數(shù)等變量相關(guān)。背景噪聲輻射包括自身發(fā)射輻射和反射輻射，通常自身發(fā)射輻射 可以忽略，在可見光和近紅外光譜區(qū)間，ccd傳感器所獲得的背景 噪聲的輻射強(qiáng)度輸出值分別為^ 、 4 (即為輸出圖像的逐點(diǎn)灰度值),其中^為背景反射率；^為測量的非光譜因子，與衰減系數(shù)、距離、 角度、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等相關(guān)；A(A，K)為照明輻射的光譜功率分布，可看作溫度為K的黑體輻射強(qiáng)度；(^,A2卜(400,，780,); "p^卜("0臓,1100腦)；F(A)為CCD傳感器和光學(xué)器件的綜合光譜 響應(yīng)函數(shù)。溫度范圍800K ~ 2000K高溫目標(biāo)光譜輻射峰值 一 般在 1400nm 3000nm之間，因此，在CCD傳感器的光譜響應(yīng)范圍內(nèi) (400nm~ 1100nm)光譜輻射強(qiáng)度A )隨著波長的增加而增加； 而背景噪聲光譜輻射峰值多在500nm左右，在CCD傳感器的光譜響 應(yīng)范圍內(nèi)(400nm~ 1100nm)光譜輻射強(qiáng)度A(義, ；)隨著波長的增加 而開始有緩慢增加，而后下降?；谏鲜龇治隹芍?，如下關(guān)系式是成 立的，、2 、 、2上式意味著高溫目標(biāo)在兩個(gè)不同光譜下的強(qiáng)度比值要大于背景 噪聲的比值，這也就是高溫目標(biāo)甄別的判別式。 y f尸(義H(義,7;)./4義,7;)"由于》=^ , 、 H~~^，其值與測量的非光譜因子無關(guān)，僅與CCD的特性參數(shù)以及目標(biāo)的輻射特性有關(guān)，因此結(jié)合 800K ~ 2000K溫度范圍內(nèi)》的變化規(guī)律以及背景噪聲比值》，可以、1 ^"1確定閾值P，只要測量目標(biāo)在兩個(gè)不同光譜下所成圖像的灰度比值大于P,就可以在干擾背景的情況下對(duì)高溫目標(biāo)做出正確診斷。將雙光譜圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行比值處理，即把兩路測量圖像經(jīng)過比值處理合成一路輸出圖像，將該數(shù)值分布用偽彩色表示，以在背景噪聲中突出顯示高溫?zé)嵩吹妮椛湫畔ⅰＲ虼?，?dāng)在^a^或^a^的情形下，通過常規(guī)的單光譜CCD 測量無法有效甄別高溫目標(biāo)時(shí)，本發(fā)明所提出的高溫?zé)嵩吹臋z測方法，可以實(shí)現(xiàn)高溫目標(biāo)的檢測。本發(fā)明實(shí)施例的 一 種高溫?zé)嵩吹臋z測裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括分光棱鏡ll、第一黑白CCD傳感器12、第二黑白CCD傳感器 13、高溫?zé)嵩传@取單元14和顯示單元15。其中分光棱鏡11分別與 第一黑白CCD傳感器12和第二黑白CCD傳感器13連接，高溫?zé)嵩?獲取單元14分別與第一黑白CCD傳感器12、第二黑白CCD傳感器 13和顯示單元15連接。分光棱鏡11用于將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光光譜輻 射和近紅外光譜輻射；第一黑白CCD傳感器12用于釆集所述可見光 光譜輻射的圖像；第二黑白CCD傳感器13用于釆集所述近紅外光譜 輻射的圖像；高溫?zé)嵩传@取單元14用于根據(jù)第一黑白CCD傳感器 12釆集的可見光光譜輻射的圖像，和第二黑白CCD傳感器13釆集 的近紅外光譜輻射的圖像，獲取所述待檢測目標(biāo)的高溫?zé)嵩?。高溫?zé)嵩传@取單元14包括比灰度值圖像獲取子單元141、比灰 度值閾值確定子單元142和比較子單元143,其中比較子單元143分 別與比灰度值圖像獲取子單元141和比灰度值閾值確定子單元142連 接。比灰度值圖像獲取子單元141用于將可見光光譜輻射的圖像中每 一幀圖像的各個(gè)像素的灰度值，與近紅外光譜輻射的圖像中對(duì)應(yīng)幀的 對(duì)應(yīng)像素的灰度值做比值處理，獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)；比灰度值閾 值確定子單元142用于；比較子單元143用于將所述比灰度值圖像中 每個(gè)像素的比灰度值與比灰度值閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述像素的比灰度 值大于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為高溫?zé)嵩聪袼?；?dāng)所述像素 的比灰度值小于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為背景噪音像素。顯示單元15用于將所述高溫?zé)嵩聪袼嘏c背景噪音像素以不同顏 色顯示。當(dāng)釆用圖l所示高溫?zé)嵩吹臋z測裝置時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例的一種高 溫?zé)嵩吹臋z測方法如圖2所示，包括以下步驟步驟s201,將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光光譜輻射和近 紅外光譜輻射。本實(shí)施例釆用分光棱鏡ll將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解成可見光光譜輻射(400nm ~ 780nm )和近紅外光譜輻射(780nm ~ 1100nm)兩部分。步驟s202,采集可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像。本實(shí) 施例中，分光棱鏡ll分解的可見光光譜輻射(400nm ~ 780nm )聚焦 至第一黑白CCD傳感器12,近紅外光譜輻射(780nm~ llOOnm)聚焦 至第二黑白CCD傳感器13。然后進(jìn)行光路校正對(duì)CCD傳感器進(jìn)行光 學(xué)配準(zhǔn)，以保證兩個(gè)CCD傳感器的像素一一對(duì)應(yīng)，即所獲得圖像具有 一致性。第一黑白CCD傳感器12和第二黑白CCD傳感器13通過其數(shù)字 接口將兩路圖像視頻信號(hào)同時(shí)傳輸至高溫?zé)嵩传@取單元14,高溫?zé)嵩?獲取單元14可以釆用計(jì)算機(jī)。步驟s203,獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)。比灰度值圖像獲取子單元141 利用圖像處理程序，讀取兩路圖像中每幀圖像中各個(gè)像素的灰度值， 將可見光光譜輻射的圖像中每一幀圖像的各個(gè)像素的灰度值，與近紅 外光譜輻射的圖像中對(duì)應(yīng)幀的對(duì)應(yīng)像素的灰度值做比值處理，將兩路 圖像數(shù)據(jù)合成一路比灰度值圖像數(shù)據(jù)。步驟s204,確定比灰度值閾值，據(jù)CCD傳感器的特性參數(shù)，分析^1 比灰度值閩值確定子單元142根r卞(A)小7;)./4義，7;一'卞(義).+,j;)./"A，7;)"在溫度范圍800K ~ 2000K的變化規(guī)律以及背景噪聲比值的數(shù)值，確定〃"1^的閾值〃。令",min》(",7; e (800《~ 2000/:), / 2 = ip-max(A,A)。其中目標(biāo)發(fā)射率可近似地按照灰體來處理。步驟s205,將所述比灰度值圖像中每個(gè)像素的比灰度值與比灰度 值閾值進(jìn)行比較。當(dāng)所述像素的比灰度值大于所述比灰度值闊值時(shí)，12轉(zhuǎn)步驟S206,當(dāng)所述像素的比灰度值小于所述比灰度值閾值時(shí)，轉(zhuǎn)步驟s208,當(dāng)所述像素的比灰度值與所述比灰度值閾值接近時(shí)，轉(zhuǎn)步驟 s207。通過此步分析，可以知曉每幀圖像中是否存在高溫?zé)嵩袋c(diǎn)。 步驟s206，判定所述像素為高溫?zé)嵩聪袼?，并轉(zhuǎn)步驟s209。 步驟s207，不做出判斷，丟棄所述像素，并轉(zhuǎn)步驟s209。 步驟s208,判定所述像素為背景噪音像素，并轉(zhuǎn)步驟s209。 步驟s209，對(duì)預(yù)先設(shè)定時(shí)間內(nèi)的所述比灰度值圖像進(jìn)行逐幀比 較。如果每幀都有高溫?zé)嵩聪袼爻霈F(xiàn)，則判定所述檢測目標(biāo)中存在高 溫?zé)嵩?。本?shí)施例中，采用步驟s205 步驟s208的處理步驟，對(duì)視頻 圖像進(jìn)行逐幀分析，如在監(jiān)測的2 5s內(nèi)，均有高溫?zé)嵩袋c(diǎn)出現(xiàn)，則 可斷定監(jiān)測區(qū)域內(nèi)存在高溫?zé)嵩茨繕?biāo)，這樣可以有效地避免CCD傳感 器測量誤差等引起的高溫?zé)嵩?偽診斷"。步驟s210，將高溫?zé)嵩聪袼嘏c背景噪音像素以不同顏色顯示。本 實(shí)施例中，顯示單元15將基于比灰度值的圖像數(shù)據(jù)，用偽彩色予以表 示，形成偽彩色圖像，高溫?zé)嵩春捅尘霸肼暠硎緸椴煌念伾靡詤^(qū) 別顯示，以使得高溫?zé)嵩丛\斷結(jié)果更直觀。本發(fā)明實(shí)施例建立的基于雙路CCD的高溫?zé)嵩吹臋z測方法，避 免了僅利用可見光或近紅外的單路CCD測量的局限性，使得高溫?zé)?源的在線動(dòng)態(tài)智能診斷更加有效；該方法釆用雙光譜圖像的灰度值比 值處理，并通過雙光路輻射強(qiáng)度的比值分析確定高溫?zé)嵩丛\斷的閾 值，該閩值是相對(duì)量，不依賴于測量的幾何條件，具有很好的應(yīng)用性； 而且，該方法釆用雙路CCD和分光棱鏡的技術(shù)方案，技術(shù)實(shí)現(xiàn)較為 簡單、成本不高，適用于在工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以 做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于，包括以下步驟將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射；采集所述可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像；根據(jù)所述采集的可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像，判斷所述待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩础?br> 2、 如權(quán)利要求l所述高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于，所述判斷待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩?，具體包括將所述可見光光譜輻射的圖像中每一幀圖像的各個(gè)像素的灰度 值，與所述近紅外光譜輻射的圖像中對(duì)應(yīng)幀的對(duì)應(yīng)像素的灰度值做比值處理，獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)；將所述比灰度值圖像中每個(gè)像素的比灰度值與比灰度值閾值進(jìn) 行比較，當(dāng)所述像素的比灰度值大于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素 為高溫?zé)嵩聪袼?；?dāng)所述像素的比灰度值小于所述比灰度值閾值時(shí)， 所述像素為背景噪音像素。
3、 如權(quán)利要求2所述高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于，當(dāng)所述像素的比灰度值與所述比灰度值閾值接近時(shí)，丟棄所述像素。
4、 如權(quán)利要求2或3所述高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于， 在所述獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)之后，還包括根據(jù)800K-2000K溫度 范圍內(nèi)比灰度值的變化規(guī)律以及背景噪聲比值，確定比灰度值閾值。
5、 如權(quán)利要求2或3所述高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于， 所述將比灰度值圖像中每個(gè)像素的比灰度值與比灰度值閾值進(jìn)行比 較的步驟中，進(jìn)一步包括對(duì)預(yù)先設(shè)定時(shí)間內(nèi)的所述比灰度值圖像進(jìn)行逐幀比較，如果每幀 都有高溫?zé)嵩聪袼爻霈F(xiàn)，則判定所述檢測目標(biāo)中存在高溫?zé)嵩础?br> 6、 如權(quán)利要求2或3所述高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于，在所述判斷待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩粗?，還包括將所述高 溫?zé)嵩聪袼嘏c背景噪音像素以不同顏色顯示。
7、 如權(quán)利要求1所述高溫?zé)嵩吹臋z測方法，其特征在于，在所述釆集可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像的步驟中，包括將所 述可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像的像素一一對(duì)應(yīng)的光路 校正過程。
8、 一種高溫?zé)嵩吹臋z測裝置，其特征在于，所述裝置包括 分光棱鏡，用于將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射；第一黑白CCD傳感器，用于釆集所述可見光光譜輻射的圖像； 第二黑白CCD傳感器，用于釆集所述近紅外光譜輻射的圖像； 高溫?zé)嵩丛\斷單元，用于根據(jù)所述第一黑白CCD傳感器采集的 可見光光譜輻射的圖像，和第二黑白CCD傳感器釆集的近紅外光譜 輻射的圖像，判斷所述待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩础?br> 9、 如權(quán)利要求8所述高溫?zé)嵩吹臋z測裝置，其特征在于，所述 高溫?zé)嵩丛\斷單元包括比灰度值圖像獲取子單元，用于將所述可見光光譜輻射的圖像中 每一幀圖像的各個(gè)像素的灰度值，與所述近紅外光譜輻射的圖像中對(duì) 應(yīng)幀的對(duì)應(yīng)像素的灰度值做比值處理，獲取比灰度值圖像數(shù)據(jù)；比灰度值閾值確定子單元，用于根據(jù)800K-2000K溫度范圍內(nèi) 比灰度值的變化規(guī)律以及背景噪聲比值，確定比灰度值闞值；比較子單元，用于將所述比灰度值圖像中每個(gè)像素的比灰度值與 比灰度值閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述像素的比灰度值大于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為高溫?zé)嵩聪袼?；?dāng)所述像素的比灰度值小于所述比灰度值閾值時(shí)，所述像素為背景噪音像素。
10、 如權(quán)利要求9所述高溫?zé)嵩吹臋z測裝置，其特征在于，所述裝置還包括顯示單元，用于將所述高溫?zé)嵩聪袼嘏c背景噪音像素以不同顏色顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫?zé)嵩吹臋z測方法，包括將待檢測目標(biāo)的入射輻射分解為可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射；采集所述可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像；根據(jù)所述采集的可見光光譜輻射和近紅外光譜輻射的圖像，判斷所述待檢測目標(biāo)中是否含有高溫?zé)嵩?。本發(fā)明還公開了一種高溫?zé)嵩吹臋z測裝置，包括分光棱鏡、第一黑白CCD傳感器、第二黑白CCD傳感器和高溫?zé)嵩丛\斷單元。本發(fā)明通過雙路CCD和分光棱鏡的技術(shù)方案，在溫度范圍800K～2000K高溫?zé)嵩吹妮椛渑c背景噪聲輻射在傳感器響應(yīng)區(qū)間的表現(xiàn)強(qiáng)度相近時(shí)，能有效地檢測出待檢測目標(biāo)的高溫?zé)嵩础?br> 文檔編號(hào)G01J1/00GK101329411SQ20081011608
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者楊臧健, 程曉舫, 符泰然 申請人:清華大學(xué)