物体表面温度测量系统、测量方法、智能终端及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种物体表面温度测量系统、测量方法、智能终端、存储介质，包括：图像采集模块、图像滤波模块、图像分割模块、信息提取模块、标定模块和计算模块；图像采集模块用于对物体表面的可见光目标图像进行采集；图像滤波模块用于对目标图像的噪声进行过滤；图像分割模块用于对目标图像进行分割得到目标区域；信息提取模块用于将目标区域中的色温信息提取出来；标定模块用于对测温模型进行优化得到最优测温模型；计算模块用于将色温信息带入到最优测温模型中进行计算得到物体表面的温度。本发明专利技术采用自主开发的图像分割方法，可以排除高温物体表面附着物的干扰，提高了物体表面温度的测量精度。的测量精度。的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
物体表面温度测量系统、测量方法、智能终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种物体表面温度测量系统、测量方法、智能终端及存储介质。

技术介绍

[0002]温度是工业领域一项重要的参数，温度测量是工业应用中重要的内容。目前，国内外的测温方法主要有接触式和非接触式方法。
[0003]国际通用的接触式测温方法主要通过利用热电偶和热电阻等测温工具进行测量，这些测温器材具有良好的可操作性且造价相对低廉、制造方式易得，通过实验验证与实际工程应用，皆证明了这些方法在很多温度场的测量中起到了良好的作用。利用这些工具测量出的温度数据信息，有利于控制生产中的温度，降低生产成本。
[0004]但是通常情况下，在实际工业应用恶劣的工作环境下，接触式测温器材与设备的精度将大幅减小，使用寿命亦将严重降低，同时由于其引线的布置相对复杂，且其对温度较为敏感等缺点，此类接触式测温方法无法长期且稳定的胜任研究。而国际上通用的非接触式测温方法，如高温计仅指示目标位置的温度，为了获得总体温度分布，需要使用光学或辐射高温计扫描热源表面，但部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物体表面温度测量系统，其特征在于，包括：图像预处理子系统和数据后处理子系统；其中所述图像预处理子系统包括：图像采集模块、图像滤波模块、图像分割模块和信息提取模块；所述数据后处理子系统包括：标定模块和计算模块；所述图像采集模块用于对物体表面的可见光目标图像进行采集；所述图像滤波模块用于对所述目标图像的噪声进行过滤；所述图像分割模块用于对所述目标图像进行分割得到目标区域；所述信息提取模块用于将所述目标区域中的色温信息提取出来；所述标定模块用于对测温模型进行优化得到最优测温模型；所述计算模块用于将所述色温信息带入到所述最优测温模型中进行计算得到物体表面的温度。2.根据权利要求1所述物体表面温度测量系统，其特征在于，所述图像采集模块包括：可见光采集单元和像素信息获取单元；其中，所述可见光采集单元用于对所述目标图像进行捕获；所述像素信息获取单元用于将所述目标图像转为电信号并输出至所述图像滤波模块；所述图像滤波模块包括：高斯双边滤波单元和图像锐化单元；其中，所述高斯双边滤波单元用于对所述目标图像的噪声进行过滤；所述图像锐化单元用于使所述目标图像的边缘更加清晰；所述图像分割模块包括：鼠标响应函数设置单元、图像数组化单元、人机交互式轮廓勾勒单元、最小化框图构建单元和图像计算单元；所述鼠标响应函数设置单元通过对鼠标键的设置以实现对滤波图像开始取点和结束取点的功能；所述图像数组化单元用于将滤波图像转化为数组，并将所述滤波图像中每一个像素点的位置坐标保存在所述数组中；所述人机交互式轮廓勾勒单元通过鼠标键对所述滤波图像进行取点以实现对目标区域的轮廓勾勒，将每个点的坐标记录在以数组形式表示的列表中；所述最小化框图构建单元根据所述数组中的数据构建将目标区域包络在内的最小多边形图和最小化框图；所述图像计算单元用于将掩码填充至所述最小多边形中，并将其与所述最小化框图进行像素逻辑操作后得到一次分割图像；所述图像分割模块还包括：OTSU阈值分割单元；所述OTSU阈值分割单元用于将所述最小化框图进行分割后得到二次分割图像；将所述一次分割图像与所述二次分割图像在所述图像计算单元中进行与操作得到目标区域。3.根据权利要求2所述物体表面温度测量系统，其特征在于，所述信息提取模块包括：图像导入单元、图像转换单元、图像信息提取单元、图像信息过滤单元和图像降噪单元；所述图像导入单元通过cv2.imread函数将所述一次分割图像或目标区域进行导入；所述图像转换单元通过cv2.cvtColor函数转换所述一次分割图像或目标区域的图像模式；所述图像信息提取单元通过shape函数获取所述一次分割图像或目标区域的高度和宽
度信息；所述图像信息过滤单元通过if语句进行有效信息的提取；所述图像降噪单元通过阈值处理对有效信息进行降噪处理后得到色温信息。4.根据权利要求3所述物体表面温度测量系统，其特征在于，所述标定模块包括：数据集处理单元、最小二乘法拟合单元、测温模型计算单元和测温模型验证单元；所述数据集处理单元用于将所述色温信息带入R*B/G2模型中进行数据处理得到数据集，并将所述数据集随机划分成训练集和验证集；所述最小二乘法拟合单元用于根据基于正则化处理的最小二乘法对所述色温信息与物体表面的真实温度值之间的函数关系进行拟合得到色温相关性公式：其中，x为R*B/G2；a0，a1，a2和a3分别为拟合所得参数；所述测温模型计算单元用于对所述训练集进行分析得到初始测温模型；所述测温模型验证单元用于对所述验证集进行验证后得到验证温度，并计算所述验证温度与所述验证集之间的温度方差，将所述温度方差的最小值所对应的色温相关性公式作为最优测温模型。5.一种物体表面温度测量方法，利用如权利要求1
‑
4任一项所述的物体表面温度测量系统实现，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过所述图像采集模块对高温物体表面的可见光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铖，王杨，崔笑仙，郭孔辉，宋亚奇，刘航，刘雨萌，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：