[发明专利]一种红外测温仪温度漂移补偿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像领域，特别是涉及一种红外测温仪温度漂移补偿的方法。

背景技术

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发射红外辐射能量，红外辐射能量的大小按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系，通过对物体自身发出的红外能量的测量,能准确地测出它的表面温度。

红外测温技术随着现代技术的发展日趋完善, 并且逐渐渗透到各个领域。开发新型的红外测温技术，完善红外测温系统的性能是时代发展的要求。

在众多红外测温技术中，最受关注的当属基于黑体辐射原理的红外测温技术，它的非接触测量，实现了遥测技术，同时极大的提高了仪器的使用寿命，降低了生产成本；光子作为信息载体，响应速度快；灵敏度高；频带宽，动态范围大；方便与计算机连接，容易实现数字化，智能化；体积小、重量轻、价格不断下降等优点使得它在其他的测温技术中占有越来越大的优势。

在红外测温过程中，红外焦平面阵列探测单元的响应特性会随着时间和环境的改变而发生缓慢变化，这种缓慢的变化，即漂移现象，这种漂移会使已生成的非均匀性校正系数在使用中产生较大的误差，如果不对漂移进行补偿，会严重影响红外系统的测温精度。因此对外界温度的监测和控制对提高红外探测器的测温精度显得尤为重要。

红外焦平面阵列温漂产生的原因有很多，其主要是由于外界环境和内部元器件温度变化对探测元的影响导致的。由于非致冷红外焦平面探测器系统无制冷装置，工作于环境温度时，探测单元的响应特性会随着环境温度、电源波动、吸收红外辐射以及挡板温度的变化而缓慢的漂移。

目前针对红外测温仪温度漂移的现象，通常采用的解决方法有两种：一是设计专门的补偿电路进行补偿，二是利用软件的方法进行补偿。 其中软件方法一般采用一点校正、两点校正、多点校正以及一点校正和两点校正同时并用的非均匀性校正算法，同时选择适当的定标物体以及控制环境温度的变化等。这些方法能够对温漂进行一定的补偿，但是在实际测温过程中，作为定标用的挡板本身温度也会发生变化，系统机芯以及环境温度的变化对红外探测器的影响也无法控制，因此这些方法都不能对红外测温的温度漂移进行彻底的补偿，红外测温仪的非均匀性校正得不到有效的提高，整个系统的测温精度也达不到理想的效果。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能够实时监测挡板和机芯温度变化并对温度漂移进行补偿的红外测温仪温度漂移补偿的方法。

本发明实施例公开的技术方案包括：

提供了一种红外测温仪温度漂移补偿的方法，其特征在于，包括：

在所述红外测温仪的机芯上设置第一温度传感器；

将所述红外测温仪置于恒温箱中对黑体辐射进行响应，获得所述红外测温仪的红外焦平面阵列的第一响应输出，并获取与所述第一响应输出对应的所述黑体的温度、所述恒温箱内的温度，以及通过所述第一温度传感器获得与所述第一响应输出对应的所述机芯的第一温度；

对所述第一响应输出、所述黑体的温度、所述恒温箱内的温度和所述机芯的第一温度进行拟合，获得所述第一响应输出与所述黑体的温度、所述恒温箱内的温度和所述机芯的第一温度的第一关系函数；

将所述红外测温仪从所述恒温箱中取出；

将挡板放置在所述红外测温仪的红外镜头和所述红外焦平面阵列之间，并在所述挡板上设有第二温度传感器；

通过所述第二温度传感器获得所述挡板的温度，通过所述第一温度传感器获得所述机芯的第二温度，并获得所述红外测温仪的所述红外焦平面阵列的第二响应输出；

根据所述挡板的温度、所述机芯的第二温度、所述第二响应输出和所述第一关系函数计算当前环境温度；

对由所述机芯的温度引起的温度漂移进行补偿，获得所述红外测温仪的响应输出与环境温度和挡板温度之间的第二关系函数；

用所述红外测温仪对目标物体进行成像，获得所述红外测温仪的红外焦平面阵列的当前响应输出；

根据所述当前响应输出、所述当前环境温度和所述第二关系函数计算所述目标物体的温度。

进一步地，获得多个第一响应输出和与每个第一响应输出对应的黑体的温度、恒温箱内的温度和机芯的第一温度。

本发明的实施例的方法中，可以实时监测定标挡板、机芯温度变化并对机芯、环境温度变化导致的温度漂移进行补偿，能够有效地校正红外测温仪的非均匀性，提高测温精度。

附图说明

图1是本发明一个实施例的红外测温仪温度漂移补偿的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的实施例。