红外测温及监控系统及其校准方法技术方案

一种红外测温及监控系统包括：标定模块，包括黑体辐射源，黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；探测模块，用于探测黑体辐射源及被测目标物的红外辐射；数据处理模块，能够根据表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控系统的校准，且能够对探测模块的数据进行处理，获得被测目标物的特征信息。本发明专利技术将标定模块集成在系统中，可实时对红外测温及监控系统进行校准，大大提高了红外测温及监控系统测温及检测的准确度。同时，同一黑体辐射源在同一预设温度下能够产生至少两个表观温度，实现了多温度点标定，提高了校准精度。

【技术实现步骤摘要】
红外测温及监控系统及其校准方法
本专利技术涉及红外测温及红外成像
，尤其涉及一种红外测温及监控系统及其校准方法。
技术介绍
红外测温及监控系统是基于红外热成像的非接触式测控系统，在工作时被测温场不受干扰，可以获得较为准确的结果。不需要与被测对象接触，可以避免交叉感染，并且兼具快速和动态测温的特点，因此得到广泛应用。结合人脸识别技术，还可以拓展出多种智能应用场景。红外测温及监控系统极易受到环境温度、湿度或风向等环境因素的影响而发生输出数据漂移，加上器件输出稳定性和非线性等影响，最终表现为测温数据精度不高和不稳定，从而给应用造成很多困扰。另外，随着红外探测器的使用时长的增加，红外探测器的测温精度逐渐下降，测定准确性也逐渐下降。现有红外测温系统为提高测温精度，在红外主机视场范围内安放一个黑体作为标准温度源，对测温数据进行修正。但是外置黑体部署不便，需要额外为安装黑体提供相关的配套设施和空间，且黑体只能提供一个温度参考点，无法实现多温度点同时校准；另外，外置黑体一直出现在红外测温系统视场范围之内，会阻挡部分视野对长期红外监控等特殊应用场合，导致监测目标信息丢失问题。如何实现多温度点同时精准校准，怎么部署校准黑体，简化红外测温模块结构，实现外置黑体自适应功能，解决外置校正黑体不阻挡被测物体等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种红外测温及监控系统及其校准方法，其能够在同一黑体控温点下形成不同的表观温度参考点，实现多温度点同时校准，同时提高红外测温系统的精度以及测定连续性。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种红外测温及监控系统，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控，其包括：标定模块，包括黑体辐射源，所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；探测模块，用于探测所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射；数据处理模块，能够根据所述表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控系统的校准，且能够对所述探测模块的数据进行处理，获得所述被测目标物的特征信息。在本专利技术一具体实施方式中，将所述黑体辐射源划分为至少两个区域，每一区域覆盖具有不同发射率的材料，以使得所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域。在本专利技术一具体实施方式中，还包括控制模块，所述控制模块与所述标定模块及所述数据处理模块连接，用于控制所述黑体辐射源的位置及温度。在本专利技术一具体实施方式中，所述控制模块还包括位置控制单元及温控单元，所述位置控制单元与所述黑体辐射源连接，用于控制所述黑体辐射源的位置，所述温控单元用于控制所述黑体辐射源的温度达到设定温度。在本专利技术一具体实施方式中，所述温控单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的设定温度传输至所述数据处理模块。在本专利技术一具体实施方式中，所述标定模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述黑体辐射源的实时温度，且所述温度检测单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的实时温度传输至所述数据处理模块，所述数据处理模块能够根据所述实时温度对所述标定数据进行校准。在本专利技术一具体实施方式中，所述探测模块包括至少一光学镜头及至少一红外探测器，所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射经所述光学镜头汇聚在所述红外探测器上，所述红外探测器获取所述红外辐射，并将其转换为电信号。在本专利技术一具体实施方式中，所述红外探测器为单波段或多波段探测器。在本专利技术一具体实施方式中，所述探测模块包括多个红外探测器，利用多个所述红外探测器同时获得被测目标物在不同波段下的图像信息，以实现多波段图像融合。在本专利技术一具体实施方式中，所述标定模块包括多个黑体辐射源，所述多个黑体辐射源距离所述探测模块的距离不同。在本专利技术一具体实施方式中，所述多个黑体辐射源被控制具有相同或不同的温度。一种上述的红外测温及监控系统的校准方法，其包括如下步骤：制黑体辐射源工作在多个设定温度下，每一设定温度下均形成至少两个已知表观温度，以使每一所述黑体辐射源发出至少两种红外辐射；检测所述红外辐射；根据检测的所述红外辐射的数据以及所述表观温度，获取标定数据，以校准所述红外测温及监控系统。在一具体实施方式中，获得所述已知表观温度的方法包括如下步骤：控制所述黑体辐射源达到设定温度；在该设定温度下，测量所述黑体辐射源发射率不同的区域的温度，该温度即为该区域对应的表观温度。本专利技术的优点在于，将标定模块集成在系统中，则在所述红外测温及监控系统出厂后，可实时对红外测温及监控系统进行校准，大大提高了红外测温及监控系统测温及检测的准确度。同时，在进行校准时，同一黑体辐射源在同一预设温度下能够产生至少两个表观温度，实现了多温度点标定，提高了校准精度。附图说明图1是本专利技术一具体实施方式提供的红外测温及监控系统的截面结构示意图；图2本专利技术一种具体实施方式提供的红外测温及监控系统的立体结构示意图图3是本专利技术一具体实施方式提供的红外测温及监控系统的黑体辐射源表面示意图；图4是本专利技术另一具体实施方式提供的红外测温及监控系统的截面结构示意图；图5及图6是本专利技术一具体实施方式提供的红外测温及监控系统的工作原理示意图。具体实施方式研究发现，红外测温系统的测试精度极易受到环境温度、湿度或风向等环境因素的影响而发生输出数据漂移，加上器件输出稳定性和非线性等影响，最终表现为测温数据精度不高和不稳定，需要对测温系统进行标定。测温标定的过程一般是在生产厂家利用标准黑体辐射源完成。主要采用多个不同温度的黑体作为温度基准，使基准黑体的红外光充满红外探测器的视场，通过采集不同温度黑体辐射时的传感器输出电压，拟合出测温曲线，从而达到非接触测温的功能。但是，在出厂后的使用过程中，随着环境条件变化或者红外探测器、仪器等的老化，输出的测温曲线逐渐偏移，红外系统的测温精度逐渐下降，测定准确性也逐渐下降。并且，这种情况下，若需要返厂重新标定，费时费力。下面将结合本专利技术具体实施方式中的附图，对本专利技术具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅是本专利技术一部分具体实施方式，而不是全部的具体实施方式。基于本专利技术中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术一具体实施方式中的红外测温及监控系统的截面结构示意图，图2本专利技术的一种具体实施方式中的红外测温及监控系统的立体结构示意图，在本具体实施方式中，提供了一种红外测温及监控系统，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控。请参阅图1及图2，所述红外测温及监控系统包括标定模块、探测模块2、数据处理模块3。所述红外测温及监控系统还包括外壳5，所述外壳5用于对各模块进行机械结构支撑及固定。所述标定模块用于提供实时校准所述红外测温及监控系统的基准。所述标定模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外测温及监控系统，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控，其特征在于，包括：/n标定模块，包括黑体辐射源，所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；/n探测模块，用于探测所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射；/n数据处理模块，能够根据所述表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控系统的校准，且能够对所述探测模块的数据进行处理，获得所述被测目标物的特征信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外测温及监控系统，用于对被测目标物进行温度测试及红外监控，其特征在于，包括：
标定模块，包括黑体辐射源，所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域，用于在同一设定温度下形成至少两个不同的表观温度；
探测模块，用于探测所述黑体辐射源及所述被测目标物的红外辐射；
数据处理模块，能够根据所述表观温度及其对应的红外辐射形成标定数据，以实现对红外测温及监控系统的校准，且能够对所述探测模块的数据进行处理，获得所述被测目标物的特征信息。


2.根据权利要求1所述的红外测温及监控系统，其特征在于，将所述黑体辐射源划分为至少两个区域，每一区域覆盖具有不同发射率的材料，以使得所述黑体辐射源具有至少两个发射率不同的区域。


3.根据权利要求1所述的红外测温及监控系统，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述标定模块及所述数据处理模块连接，用于控制所述黑体辐射源的位置及温度。


4.根据权利要求3所述的红外测温及监控系统，其特征在于，所述控制模块还包括位置控制单元及温控单元，所述位置控制单元与所述黑体辐射源连接，用于控制所述黑体辐射源的位置，所述温控单元用于控制所述黑体辐射源的温度达到设定温度。


5.根据权利要求4所述的红外测温及监控系统，其特征在于，所述温控单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑体辐射源的设定温度传输至所述数据处理模块。


6.根据权利要求5所述的红外测温及监控系统，其特征在于，所述标定模块还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述黑体辐射源的实时温度，且所述温度检测单元与所述数据处理模块连接，用于将所述黑...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜利军，钱良山，
申请(专利权)人：杭州大立微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33