[发明专利]一种基于可见光热成像的高温分布检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于可见光热成像的高温分布检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1采集待测对象的可见光热辐射图像，并在采集图像过程中调整可见光图像传感器的曝光时间，使采集到的可见光热辐射图像每个像素的三色值均为非饱和数据，即每个像素的三色值均位于0到2ⁿ-1之间，其中n为该图像的量化位数；将该可见光热辐射图像的像素三色值范围分为数个区间，统计红色值各区间像素数占图像总像素数的比例，将占比最大的区间定义为当前可见光热辐射图像的最优区间；

S2将可见光热辐射图像中的每个像素的三色值转换为对应波长下的辐射强度值，并分别计算最优区间内所有像素三色对应的平均辐射强度值，然后根据其中红色对应的平均辐射强度值I_R,ave和绿色对应的平均辐射强度值I_G,ave计算最优区间的平均温度，即特征温度；具体计算式如下：

其中，λ_R和λ_G分别为可见光图像传感器红色和绿色对应的波长，C₁为普朗克第一常数，C₂为普朗克第二常数，T_ave为特征温度，ε为待测对象在可见光波段的发射率；

S3根据可见光热辐射图像中每个像素红色对应的辐射强度值、最优区间内像素红色对应的平均辐射强度值以及特征温度，得到可见光热辐射图像中每个像素对应的温度，各个像素对应的温度即为待测对象的温度分布；具体计算式如下：

由式(1)和式(3)的比值计算得到每个像素对应的温度，具体来说，其中每个像素对应的红色辐射强度值I_R(i,j)，最优区间内像素红色对应的平均辐射强度值I_R,ave以及特征温度T_ave已知，进而计算出每个像素对应的温度T(i,j)。

2.如权利要求1所述的基于可见光热成像的高温分布检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：S4得到待测对象的温度分布后，对该温度分布情况进行存储和显示。

3.一种用于实现如权利要求1或2所述方法的装置，其特征在于，包括可见光图像传感器、嵌入式开发板和电源模块，其中，所述可见光图像传感器用于实时采集待测对象的可见光热辐射图像；所述嵌入式开发板用于控制所述可见光图像传感器，以及处理采集到的可见光热辐射图像以获得待测对象的温度分布；所述电源模块用于给所述可见光图像传感器和嵌入式开发板供电。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置包括数据存储模块和触摸显示屏，所述数据存储模块和触摸显示屏均由所述嵌入式开发板控制，所述数据存储模块用于存储温度分布数据；所述触摸显示屏用于显示温度分布情况，其由所述电源模块供电。