[发明专利]九通道自适应大范围二维温度场测量装置及其测量方法

权利要求书

1.九通道自适应大范围二维温度场测量装置，其特征在于，包括由工业窥镜和准直物镜组成的镜组(1)、同步数据图像采集卡(2)、图像处理系统(3)、第一初级分光镜(11)、第二初级分光镜(12)、第一分光镜组、第二分光镜组；

第一初级分光镜(11)位于镜组1后面的光路上，将入射光路分成两个光路，第一分光镜组位于其中一个光路上，第二初级分光镜(12)位于另外一个光路上；

所述的第一分光镜组包括四个平面分光镜，四个平面分光镜将第一初级分光镜(11)分出的一个光路再次分成四个光路，四个光路分别经过各自滤光片后，每两个光路由一台黑白CCD相机采集拍摄，共有两台黑白CCD相机采集拍摄，即第三黑白CCD相机(113)、第四黑白CCD相机(114)；

所述的第二分光镜组包括四个平面分光镜，四个平面分光镜将第二初级分光镜(12)分出的另外一个光路再次分成四个光路，四个光路分别经过滤光片后，每两个光路由一台近红外黑白CCD相机采集拍摄，共有两台近红外黑白CCD相机采集拍摄，即第一近红外黑白CCD相机(111)、第二近红外黑白CCD相机(112)；

两台黑白CCD相机、彩色CCD相机(115)、两台近红外黑白CCD相机分别与同步数据图像采集卡(2)连接，同步数据图像采集卡(2)与图像处理系统(3)连接。

2.根据权利要求1所述的九通道自适应大范围二维温度场测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下过程：

同步数据图像采集卡(2)对九个光路的图像数据进行采集，采集的图像分为燃烧监视图像和温度场计算图像；彩色CCD相机(115)采集图像为燃烧监视图像，用于观测区域的视频、图像的实时采集和存储；其他为温度场计算图像，对采集区域图像实时采集和分析计算并存储；图像处理系统(3)对温度场计算图像进行分割、图像的饱和度和充满度判断后，自动选定其中的三路或二路，并利用多光谱法、比色法方法进行温度场计算和实时监视。

3.根据权利要求2所述的九通道自适应大范围二维温度场测量装置的测量方法，其特征在于，所述的对温度场计算图像进行分割、图像的饱和度和充满度判断，具体为，黑白CCD相机和近红外黑白CCD相机同时刻采集的八幅温度场计算图像，经过图像分割处理后得到八幅大小相同的同一目标的图像；

分别得到每幅图像的灰度值分布及所占图像有效像素的比例，并以此判断该路通道的图像是否可以用于燃烧温度场计算；其判断标准为：

(1)根据温度标定结果，结合相机特性设置八路图像的背景灰度值，在背景灰度和最大灰度值之间的为有效灰度值；

(2)如果有效灰度所占图像像素的比例小于设定值，本通道采集的图像视为无效图像；

(3)如果图像像素的最高灰度值为最大灰度，并且占有效像素的比例大于设定值，则对该图像进行邻域平均处理，处理后的图像如果图像像素的最高灰度值为最大灰度，并且占处理后图像有效像素的比例大于设定值后，则认为本通道采集的图像所对应的温度超出了测量范围，本通道采集的图像视为无效；

(4)排除(2)(3)之外的各通道采集的图像，即为有效采集图像；

(5)如果八幅图像中有七幅及以上为无效采集，则本次采集视为无效；

(6)将有效采集的每幅图像各分成四个区域，每个区域大小相同，并且图像位置相互对应；

(7)判断有效采集图像中各区域有效像素所占该区域图像像素的比例，确定该比例大于设定值的该区域图像的数量；

(8)如出现四幅及以上图像的对应区域的有效采集如(7)所述，则以该区域图像的有效像素的数量占该区域整个图像像素数量的比例为依据，选择其中占比最大的三幅进行温度场计算；

(9)如出现三幅图像的对应区域的有效采集如(7)所述，则以该区域的三幅进行温度场计算；

(10)如出现两幅图像的对应区域的有效采集如(7)所述，则以该区域的两幅图像进行温度场计算；

(11)如只出现一幅或没有图像的对应该区域的有效采集如(7)所述，则以该区域的有效像素占比大的两幅图像进行温度场计算。