一种视频与光学检测融合的露点仪及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种视频与光学检测融合的露点仪及控制方法，包括测温模块、制冷模块、主控模块、视频模块、光学模块；测温模块包括四线制铂电阻PT1000，四线制铂电阻PT1000嵌入到冷镜内部进行测温；制冷模块采用三级半导体制冷片，通过导热硅胶粘贴到冷镜反面，用于镜面控温；主控模块包括STM32微处理器、H桥驱动电路及通信电路，完成检测、控制、处理、通信等工作；视频模块由摄像头、激光器组成，对镜面进行视频采集；光学模块由透镜、光电传感器组成，检测镜面的反射率；本发明专利技术通过图像识别与光学检测相结合的方法，具有提高系统测量精度等优点。具有提高系统测量精度等优点。具有提高系统测量精度等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种视频与光学检测融合的露点仪及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种视频与光学检测融合的露点仪及控制方法，属于气象检测


技术介绍

[0002]现有技术中的露点仪是通过光电传感器对冷镜反射光线进行接收，通过判断冷镜镜面是否结露来检测露点温度，也有通过视频图像识别结露来检测露点温度，目前这些单一的方法，其检测可靠性较差，精度较低，很难突破0.1℃的露点检测准确度，造成了提高检测准确度的瓶颈。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种视频与光学检测融合的露点仪及控制方法，具有数据融合及交替露点检测能力，检测精度高。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种视频与光学检测融合的露点仪，包括冷镜式露点仪本体，其包括冷镜、测温模块、制冷模块、主控模块、视频模块以及光学模块，主控模块同时与测温模块、制冷模块、视频模块以及光学模块电连，
[0006]其中测温模块包括铂电阻，其嵌设在冷镜中心位置，用于读取冷镜镜面温度并传送至主控模块；
[0007]视频模块包括摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视频与光学检测融合的露点仪，其特征在于：包括冷镜(3)式露点仪本体，其包括冷镜(3)、测温模块、制冷模块、主控模块、视频模块以及光学模块(9)，主控模块同时与测温模块、制冷模块、视频模块以及光学模块(9)电连，其中测温模块包括铂电阻(5)，其嵌设在冷镜(3)中心位置，用于读取冷镜(3)镜面温度并传送至主控模块；视频模块包括摄像头(8)和激光器(6)，摄像头(8)悬设在冷镜(3)镜面，激光器(6)的发射端对准镜面，主控模块获取摄像头(8)拍摄的镜面图像；光学模块(9)包括透镜和光电传感器，透镜以及光电传感器均位于冷镜(3)镜面，主控模块通过光学模块(9)获取镜面反射信号；制冷模块包括制冷片(4)，其设置于冷镜(3)底部，控制模块控制制冷片(4)进行升降温，并将温度传递至冷镜(3)。2.根据权利要求1所述的视频与光学检测融合的露点仪，其特征在于：前述冷镜(3)式露点仪本体还包括第一箱体(1)和第二箱体(2)，第一箱体(1)的底部安装在第二箱体(2)的顶部，且第一箱体(1)的底部与第二箱体(2)的顶部联通；冷镜(3)嵌设在第二箱体(2)的底部，摄像头(8)和光学模块(9)置于第一箱体(1)内，且摄像头(8)和光学模块(9)在第一箱体(1)、第二箱体(2)联通处相对镜面设置；激光器(6)设置在第二箱体(2)的侧壁，且激光器(6)的发射端伸入第二箱体(2)内对准镜面；第一箱体(1)的顶部设置信号传输接口，用于传输摄像头(8)和光学模块(9)检测数据，第二箱体(2)侧边设有管道，用于向第二箱体(2)内通入待测气体。3.根据权利要求1所述的视频与光学检测融合的露点仪，其特征在于：在冷镜(3)与制冷片(4)的接触面上涂设导热硅脂。4.根据权利要求1所述的视频与光学检测融合的露点仪，其特征在于：所述主控模块包括STM32处理器、H桥驱动电路、通信电路以及A/D转换电路，STM32处理器通过H桥驱动电路与制冷片(4)电连接，且STM32处理器通过输出PWM驱动H桥电路来控制制冷片(4)升降温；STM32处理器通过通信电路与云服务器连通，并将接收的数据传输至云服务器中；STM32处理器通过A/D转换电路与测温模块连通。5.根据权利要求4所述的视频与光学检测融合的露点仪，其特征在于：A/D转换电路中模数转换芯片选用ADS1232芯片，通信电路中的通讯模块选用ESP8266模块，所述摄像头(8)型号选用OV7670，铂电阻(5)选用四线制铂电阻(5)PT1000。6.根据权利要求1所述的视频与光学检测融合的露点仪，其特征在于：在制冷模块的底部安装散热装置(7)，其采用风冷与水冷结合方式对制冷模块进行散热。7.一种基于权利要求1
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6任一所述的视频与光学检测融合的露点仪的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤S1：启动激光器(6)，向镜面发射宽激光束，启动摄像头(8)，采集镜面图像，将采集到的镜面图像传送至主控模块进行计算得出图像熵，定义为S；步骤S2：启动摄像头(8)采集镜面图像时，光电传感器接收由镜面处发射的激光，主控模块对此激光检测处理取得镜面的反射率，定义为R；
步骤S3：经过多次实验，获取镜面结露前后的图像熵变化临界值ΔS以及反射率变化临界值ΔR，结合冷镜(3)式露点仪本体开机后，镜面未结露时的图像熵及反射率，获取动态图像熵设定值S
’
以及动态反射率设定值R
’
；步骤S4：以图像熵设定值S
’
、反射率设定值R
’...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐慧强，孙锦程，李浩，丁丁，王陆地，蒋戎政，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：