[发明专利]基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法

说明书

本申请属于红外相机领域。具体提供一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法，该方法包括校准所述系统中各个红外机芯的积分时间、增益、温度乘性系数和温度偏置系数。基于本申请提供的技术方案，可以实时校准该基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的参数，从而提高利用该系统测得的各种数据的准确性。

技术领域

本申请涉及红外相机技术领域，特别涉及一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法、测温方法和气体识别方法。

背景技术

近年来，对工业安全监测技术的需求日益迫切。化学生产领域的气体介质泄露事件频繁发生，造成了爆炸、火灾等严重后果。

目前，对于化学生成领域中气体介质泄露的问题来说，一般会使用一个宽光谱范围的红外机芯进行气体介质泄露监测。一般的，在气体介质泄露时可以观测到一团黑色气体喷涌而出，通过监测各个位置的温度来判断该泄露事件的危险程度。但是，这个方法只能检测到存在气体介质泄露，却无所辨别泄露的气体介质类型。为了辨别泄露气体介质的类型，现有技术使用较多的是转轮式的方案，即：采用一个探测器，通过牺牲时间分辨率，在不同的时间段内切换不同波段的滤波片来获得对应的光谱曲线，从而辨别气体介质类型；但是，户外泄露的气体介质极易受到空气流动的影响，因此，这种方案在辨别准确性上存在缺陷。再有一种现有技术是采用多红外机芯的方式来同时对气体介质泄露监测，但是，不同红外机芯存在差异，因此难以获得准确的光谱曲线。

目前，对于红外测温来说，一般是通过对单个红外相机进行预存标定来校正红外相机的各参数，但是，这种方式极易受到环境因素的干扰，使测得的温度存在较大的误差。

发明内容

鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法、测温方法和气体识别方法，通过对该系统进行实时校正以解决难以获得准确光谱曲线的问题，不仅可以根据实时校正更新的系统参数使温度测量更为准确，还可以使泄露气体种类的识别更为准确。

为达到上述目的，本申请第一方面提供一种基于双控温挡片的多谱段红外机芯系统的实时校准方法，所述系统包括：第一控温挡片、第二控温挡片和多个红外机芯；所述第一控温挡片和所述第二控温挡片光路对齐设置；所述多个红外机芯的红外镜头位于同一平面且所述多个红外机芯的红外镜头被所述第一控温挡片和所述第二控温挡片覆盖；

所述校准方法包括：

S101：控制所述第一控温挡片为关闭状态且控制所述第二控温挡片为开启状态：

分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取各张图像的第一时序像素值和所述所述多张图像的第一空域像素平均值；根据所述第一空域像素平均值确定所述系统的台间比例值；所述台间比例值用于表征其他红外机芯的第一空域像素平均值相对于基准红外机芯的第一空域像素平均值的比例；所述基准红外机芯为从所述多个红外机芯中任意选择的一个红外机芯；根据所述台间比例值校准所述各个红外机芯的积分时间；

S102：控制所述第一控温挡片为开启状态且控制所述第二控温挡片为关闭状态：

分别利用各个红外机芯获取多张图像，并获取所述各张图像的第二时序像素值和第二空域像素平均值；根据所述各张图像的第一时序像素值和所述各张图像的第二时序像素值校准所述各个红外机芯的增益；

S103：根据所述第一空域像素平均值和所述第二空域像素平均值校准所述各个红外机芯的温度乘性系数和温度偏置系数。

由上，通过计算系统的红外机芯的台间比例值，并基于该值进行系统参数的校准，可以解决由于台间差异问题导致的灵敏度温度，从而使得通过该系统获得准确的光谱曲线，以提高利用该系统测得的各种数据的准确性。