手持式动物体温监控装置及其数据处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种手持式动物体温监控装置及其数据处理方法，该装置包括：壳体、设置在壳体上的光学镜头和热电偶、设置在壳体内的红外探测器、标定模块、滤光模块和处理模块，标定模块包括标定挡片和第一驱动单元，滤光模块包括滤光片和第二驱动单元。本发明专利技术采用定源校正的方式从根本上消除了非均匀性产生的误差，该方式对处理模块的存储空间要求小，可以有效避免死机。在所述滤光片未切入所述光路的情况下，消除非均匀性得到第一修正信号。在所述滤光片未切入所述光路的情况下，消除非均匀性得到第二修正信号。利用这两个修正信号和环境温度建立方程组，变求解出动物体表温度，实现在不清楚动物体表红外发射率的前提下计算体表温度的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及体温监控
，尤其是涉及一种手持式动物体温监控装置和该装 置的数据处理方法。
技术介绍
目前，测量动物体体温的装置有接触式的和非接触式的，其中接触式的体温测量 装置往往由于不能与动物体完全接触，或者响应速度慢，而造成测温不准确。非接触式的热 红外测量装置具有非接触、准确性和灵敏度高等优点，广泛应用于动物体表测温的研究中。 但是，热红外测量装置实现精确测温的关键是确定体表红外线发射率，因为在不 清楚体表红外线发射率的情况下，就很难做到精准测温，而对动物体表红外线发射率的研 究相对较少。而且，热红外测量装置中的红外探测器由于受到材料和工艺水平的限制，存在 非均匀性的问题，如果在不校正的情况下长期使用，会严重影响热成像质量，进而影响温度 的准确性。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术提供了一种， 该装置及其方法使得动物体温的测量不需要获知体表红外线发射率，而且消除了因红外探 测器的非均匀性所带来测量准确性差的缺陷。 第一方面，该装置包括： 壳体； 光学镜头，设置在所述壳体上； 红外探测器，设置在所述壳体内部，所述红外探测器上的红外透镜与所述光学镜 头的中心轴线重合，且所述透镜和所述光学镜头之间形成光路，所述红外探测器用于将从 所述光学镜头进入的动物体表红外光转化为电信号； 标定模块，设置在所述壳体内部，包括标定挡片和第一驱动单元，所述第一驱动单 元用于控制所述标定挡片切入所述光路，使所述标定挡片与所述红外镜头的中心轴线重 合，或者控制所述标定挡片切出所述光路； 滤光模块，设置在所述壳体内部，包括滤光片和第二驱动单元，所述第二驱动单元 用于控制所述滤光片切入，使所述滤光片与所述红外镜头的中心轴线重合，或者控制所述 滤光片切出所述光路； 热电偶，安装在所述壳体上，用于检测环境温度； 处理模块，连接至所述红外探测器和所述热电偶，所述处理模块用于在所述滤光 片未切入所述光路的情况下，根据所述标定挡片切入所述光路时所述红外探测器所转化成 的第一电信号，对在所述标定挡片未切入所述光路时所述红外探测器所转化成的第二电信 号进行修正，得到第一修正信号；在所述滤光片切入所述光路的情况下，根据所述标定挡片 切入所述光路时所述红外探测器所转化成的第三电信号，对在所述标定挡片未切入所述光 路时所述红外探测器所转化成的第四电信号进行修正，得到第二修正信号；根据第一修正 信号、第二修正信号和环境温度分析动物体表温度。 可选的，该装置还包括： 触摸屏模块，连接至所述处理模块，用于显示所述动物体表温度。 可选的，所述触摸屏模块还用于输入环境参数，所述环境参数包括所述监控装置 与被测动物体之间的距离和/或大气温度； 所述处理模块还用于根据所述环境参数，对所述动物体表温度进行补偿。 可选的，所述触摸屏模块还用于拍摄动物的体表红外照片。 可选的，所述第一驱动单元和第二驱动单元均包括：驱动电机、与所述驱动电机传 动连接的丝杠及与所述丝杠连接的托盘，所述驱动电机的动力输出端和所述丝杠之间通过 齿轮换向器连接； 所述标定挡片固定在所述第一驱动单元的托盘上，所述滤光片固定在所述第二驱 动单元的托盘上。 可选的，所述标定挡片的材质为硫化锌或硒化锌。 第二方面，该方法包括： 获取在所述滤光片未切入所述光路的情况下，所述标定挡片切入所述光路时所述 红外探测器所转化成的第一电信号和所述标定挡片未切入所述光路时所述红外探测器所 转化成的第二电信号； 根据所述第一电信号，对所述第二电信号进行修正处理，得到第一修正信号； 获取在所述滤光片切入所述光路的情况下，所述标定挡片切入所述光路时所述红 外探测器所转化成的第三电信号和所述标定挡片未切入所述光路时所述红外探测器所转 化成的第四电信号； 根据所述第三电信号，对所述第四电信号进行修正处理，得到第二修正信号； 获取所述热电偶检测到的环境温度； 根据所述第一修正信号、第二修正信号及所述环境温度，分析动物体表温度。 可选的，所述第一修正信号或所述第二修正信号采用下式计算： 其中，若Υ^(Φ)为所述红外探测器第i行第j列的探测元的所述第一修正信号， 则Xu (Φ)为所述红外探测器第i行第j列的探测元对应的所述第二电信号，为 所述红外探测器第i行第j列的探测元对应的所述第一电信号，为所述红外探测器 所有探测元对应的所述第一电信号的平均值； 若Y1,.,(①）为所述红外探测器第i行第j列的探测元的所述第二修正信号，贝IJ X1,.,(Φ)为所述红外探测器第i行第j列的探测元对应的所述第四电信号，X1,JO 1)为所述 红外探测器第i行第j列的探测元对应的所述第三电信号，为所述红外探测器所有 探测元对应的所述第三电信号的平均值。 可选的，所述采用下式计算： 其中，m为所述红外探测器中探测元的行数，η为所述红外探测器中探测元的列 数。 可选的，采用下式公式组分析动物体表温度： 其中，T1^1为第一修正信号对应的温度值，1\ 2为第二修正信号对应的温度值，T ,为 环境温度，τ。为所求的动物体表温度，ε为动物体表红外光发射率，η1为所述滤光片未切入 光路时表征所述红外探测器响应波长范围的常数，" 2为所述滤光片切入光路时表征所述红 外探测器响应波长范围的常数。 本专利技术采用定源校正的方式从根本上消除了非均匀性产生的误差，该方式对处理 模块的存储空间要求小，可以有效避免死机。在所述滤光片未切入所述光路的情况下，消除 非均匀性得到第一修正信号。在所述滤光片未切入所述光路的情况下，消除非均匀性得到 第二修正信号。利用这两个修正信号和环境温度建立方程组，变求解出动物体表温度，实现 在不清楚动物体表红外发射率的前提下计算体表温度的目的。【附图说明】 通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征信息和优点，附图是示意性的而不 应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中： 图1示出了根据本专利技术手持式动物体温监控装置一实施例的结构示意图； 图2示出了本专利技术中标定模块的结构示意图当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
种手持式动物体温监控装置，其特征在于，包括：壳体；光学镜头，设置在所述壳体上；红外探测器，设置在所述壳体内部，所述红外探测器上的红外透镜与所述光学镜头的中心轴线重合，且所述透镜和所述光学镜头之间形成光路，所述红外探测器用于将从所述光学镜头进入的动物体表红外光转化为电信号；标定模块，设置在所述壳体内部，包括标定挡片和第一驱动单元，所述第一驱动单元用于控制所述标定挡片切入所述光路，使所述标定挡片与所述红外镜头的中心轴线重合，或者控制所述标定挡片切出所述光路；滤光模块，设置在所述壳体内部，包括滤光片和第二驱动单元，所述第二驱动单元用于控制所述滤光片切入，使所述滤光片与所述红外镜头的中心轴线重合，或者控制所述滤光片切出所述光路；热电偶，安装在所述壳体上，用于检测环境温度；处理模块，连接至所述红外探测器和所述热电偶，所述处理模块用于在所述滤光片未切入所述光路的情况下，根据所述标定挡片切入所述光路时所述红外探测器所转化成的第一电信号，对在所述标定挡片未切入所述光路时所述红外探测器所转化成的第二电信号进行修正，得到第一修正信号；在所述滤光片切入所述光路的情况下，根据所述标定挡片切入所述光路时所述红外探测器所转化成的第三电信号，对在所述标定挡片未切入所述光路时所述红外探测器所转化成的第四电信号进行修正，得到第二修正信号；根据第一修正信号、第二修正信号和环境温度分析动物体表温度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董大明，赵贤德，矫雷子，张琨，杜晓凡，邢振，韩鹏程，鲍锋，郎筠，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11