1.一種瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量方法,其特征在于,應(yīng)用于瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),所述瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)包括分光耦合成像系統(tǒng)、相機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng),所述方法包括:
所述分光耦合成像系統(tǒng)接收目標(biāo)發(fā)出的輻射光,分割為多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束,并將所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束耦合至所述相機(jī)系統(tǒng),所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍各不相同;
所述相機(jī)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)曝光時(shí)間控制所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束的曝光時(shí)間,并將所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸出至計(jì)算機(jī)系統(tǒng);
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)接收到的所述數(shù)字圖像得到所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的瞬態(tài)灰度圖像以及所述瞬態(tài)灰度圖像的灰度分布情況,根據(jù)所述瞬態(tài)灰度圖像的灰度分布情況,根據(jù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)獲得每個(gè)像素在所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍下的能量響應(yīng)線性常數(shù),再獲取灰度值,并根據(jù)所述能量響應(yīng)線性常數(shù)以及灰度值計(jì)算所述每個(gè)像素的溫度值,從而獲得瞬態(tài)溫度場(chǎng)分布情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述能量響應(yīng)線性常數(shù)以及灰度值計(jì)算所述每個(gè)像素的溫度值的步驟,包括:
根據(jù)普朗克算法計(jì)算所述每個(gè)像素的溫度值,其中,所述普朗克算法為:
有所述普朗克算法推知,ji(λi,T11)=Aλi11/Kλi11,其中,λ表示波長(zhǎng),K為能量線性常數(shù),A表示灰度值,i表示像素位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述相機(jī)系統(tǒng)為ICCD相機(jī),包括像增強(qiáng)器及CCD相機(jī),所述相機(jī)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)曝光時(shí)間控制所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束的曝光時(shí)間,并將所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸出至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的步驟,包括:
所述像增強(qiáng)器根據(jù)預(yù)設(shè)曝光時(shí)間控制曝光時(shí)間,將所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束增強(qiáng);
所述CCD相機(jī)將所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束轉(zhuǎn)換為電荷,讀取所述電荷,并將所述電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸出至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
4.一種瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,包括分光耦合成像系統(tǒng)、相機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng);
所述分光耦合成像系統(tǒng)接收目標(biāo)發(fā)出的輻射光,將其分割為多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束,并將所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束耦合至所述相機(jī)系統(tǒng),其中,所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍各不相同;
所述相機(jī)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)曝光時(shí)間控制所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束的曝光時(shí)間,并將所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸出至計(jì)算機(jī)系統(tǒng);
所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)接收到的所述數(shù)字圖像得到所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的瞬態(tài)灰度圖像以及所述瞬態(tài)灰度圖像的灰度分布情況,根據(jù)所述瞬態(tài)灰度圖像的灰度分布情況,通過(guò)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)獲得每個(gè)像素在所述多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍下的能量響應(yīng)線性常數(shù),再獲取其灰度值,并根據(jù)所述能量響應(yīng)線性常數(shù)以及灰度值計(jì)算所述每個(gè)像素的溫度值,從而獲得瞬態(tài)溫度場(chǎng)分布情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述分光耦合成像系統(tǒng)包括成像鏡頭、分光鏡、全反射鏡、濾光器,所述分光鏡包括第一分光鏡、第二分光鏡以及第三分光鏡;所述全反射鏡包括第一全反射鏡、第二全反射鏡以及第三全反射鏡;所述濾光器包括第一濾光器、第二濾光器、第三濾光器以及第四濾光器;
所述目標(biāo)發(fā)出的輻射光經(jīng)所述成像鏡頭經(jīng)所述第一分光鏡反射后,一部分所述輻射光入射至所述第二分光鏡,經(jīng)第二分光鏡反射后,一部分經(jīng)所述第二分光鏡的所述輻射光入射至所述第一濾光器,經(jīng)第一濾光器處理為第一預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束,會(huì)聚到所述相機(jī)系統(tǒng),另一部分經(jīng)所述第二分光鏡反射的所述輻射光經(jīng)所述第二全反射鏡反射后,入射至所述第二濾光器,經(jīng)第二濾光器處理為第二預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束,會(huì)聚到所述相機(jī)系統(tǒng);另一部分所述輻射光經(jīng)所述第一全反射鏡反射后,入射至所述第三分光鏡,經(jīng)所述第三分光鏡反射的所述輻射光,一部分經(jīng)第三分光鏡反射的所述輻射光經(jīng)所述第三全反射鏡反射至所述第三濾光器,經(jīng)第三濾光器處理為第三預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束,會(huì)聚到所述相機(jī)系統(tǒng),另一部分經(jīng)所述第三分光鏡反射的所述輻射光入射至所述第四濾光器,經(jīng)第四濾光器處理為第四預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束,會(huì)聚到所述相機(jī)系統(tǒng);其中,所述第一預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束、第二預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束、第三預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束以及第四預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束的各不相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述濾光器為濾波片,包括第一濾波片、第二濾波片、第三濾波片以及第四濾波片,所述濾波片的波長(zhǎng)范圍各不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述分光耦合成像系統(tǒng)還包括耦合鏡頭,所述耦合鏡頭設(shè)置于所述濾光器與所述相機(jī)系統(tǒng)之間,包括第一耦合鏡頭、第二耦合鏡頭、第三耦合鏡頭以及第四耦合鏡頭,所述耦合鏡頭將所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束耦合至所述相機(jī)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述相機(jī)系統(tǒng)為ICCD相機(jī),所述ICCD相機(jī)包括像增強(qiáng)器以及CCD相機(jī);
所述像增強(qiáng)器根據(jù)預(yù)設(shè)曝光時(shí)間控制曝光時(shí)間,并將所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束增強(qiáng);
所述CCD相機(jī)將所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)范圍的光束轉(zhuǎn)換為電荷,并將所述電荷轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸出至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述相機(jī)系統(tǒng)為光電分幅相機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),其特征在于,所述相機(jī)系統(tǒng)還可以為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。