申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2023-10-07

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117268563B

主分类号：G01J5/60

分类号：G01J5/60;G01J5/53

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2024.01.09#实质审查的生效;2023.12.22#公开

摘要：本发明涉及一种基于黑体辐射的辐射出射度与灰度关系曲线测量方法，包括：逐步增加黑体炉温度，通过摄像机对不同温度下的黑体炉炉膛分别进行多次拍摄，直到黑体炉达到温度上限；对拍摄的图片进行边界识别和区域切割，再对其黑体炉范围内进行双色灰度值计算，将黑体炉温度的测量转换为对辐射出射度的测量，并建立辐射出射度与图像灰度的对应关系；根据双色辐射测温法确定测温所需的系数，将对黑体炉温度的测量转换为对黑体炉辐射出射度比值的测量，得到辐射出射度与图像灰度的关系，拟合得到曲线系数。本发明经过标定后的获得曲线系数，可以实现任意曝光时间的温度测量，可实现瞬时、非接触式测温的需求。

主权项：1.一种基于黑体辐射的辐射出射度与灰度关系曲线测量方法，其特征在于：所述测量方法包括：逐步增加黑体炉温度，通过锁定曝光时间和光圈的摄像机对不同温度下的黑体炉炉膛分别进行多次拍摄，直到黑体炉达到温度上限或者图像灰度饱和；对每次拍摄的图片进行边界识别和区域切割，再对其黑体炉范围内进行双色灰度值计算，将黑体炉温度的测量转换为对辐射出射度的测量，并建立辐射出射度与图像灰度的对应关系；根据双色辐射测温法确定测温所需的系数，并将对黑体炉温度的测量转换为对黑体炉辐射出射度比值的测量，得到辐射出射度与图像灰度的关系，并进行曲线拟合得到曲线系数，根据得到的系数实现对目标温度的测量；所述将黑体炉温度的测量转换为对辐射出射度的测量具体包括以下内容：根据维恩公式建立温度和辐射出射度的对应关系为将黑体炉温度的测量转换为辐射出射度的测量，其中，Mλ,T是指定温度和波长的黑体辐射出射度，ελ,T为人工黑体辐射率，λ为波长，C1、C2为普朗克常数，T为目标绝对温度；所述建立辐射出射度与图像灰度的对应关系具体包括以下内容：根据摄像机拍摄原理，图像灰度与曝光时间成正比，与光圈系数的平方成反比，与黑体炉的辐射出射度成正比，引入截距系数以减小误差，得到图像双色灰度对应的辐射出射度关系为其中，R、G分别为红绿双色光灰度值，k′r，kg′为比例系数，br，bg为截距系数，t为曝光时间，F为光圈系数，Lλr,T,Lλg,T分别为红绿双色单位球面角的辐射亮度，数值与Mλr,T,Mλg,T相等，Mλr,T,Mλg,T为双色辐射出射度，λr、λg表示R、G双色光谱响应曲线峰值对应的波长；所述根据双色辐射测温法确定测温所需的系数，将对黑体炉温度的测量转换为对黑体炉辐射出射度比值的测量具体包括以下内容：将对黑体炉温度的测量转换为对黑体炉辐射出射度比值的测量，得到锁定曝光时间和光圈系数不变，仅调整黑体炉温度，将图像双色灰度对应的辐射出射度关系变换为R＝krMλr,T+br；G＝kgMλg,T+bg，根据图像双色灰度R、G和双色辐射出射度Mλr,T,Mλg,T确定此时的比例系数kr，kg；根据双色辐射测温原理，将此时的比例系数kr，kg代入公式实现对待测目标温度T1的测量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于黑体辐射的辐射出射度与灰度关系曲线测量方法

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