基于CCD圖像傳感器的高溫溫度場非接觸軟測量研究.pdf

1、基于CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器的非接觸高溫溫度場軟測量方法將CCD技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)與傳統(tǒng)輻射測溫方法相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的高溫場測量，顯著提高測量技術(shù)水平，因而成為高溫檢測領(lǐng)域近年來的研究熱點。本文在研究分析CCD輻射測溫的研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過深入的理論分析與大量的實驗研究，提出了一種新型的基于CCD圖像傳感器的高溫場軟測量方法。取得了如下的研究成果： 1．提出了一種新型的含有CCD響應(yīng)帶寬校正系數(shù)和發(fā)

2、射率校正系數(shù)的比色測溫公式。以此為基礎(chǔ)構(gòu)建的高溫場軟測量系統(tǒng)可以減少CCD光譜響應(yīng)特性非理想和被測輻射體發(fā)射率變化帶來的測量誤差。 2．提出了利用黑體爐實驗標(biāo)定CCD響應(yīng)帶寬校正系數(shù)、利用現(xiàn)場實驗標(biāo)定發(fā)射率校正系數(shù)的方法。實驗表明，該方法能有效地減小測溫誤差，具有較強的實用性。 3．提出了一種基于高溫輻射體顏色信息的圖像目標(biāo)識別方法。通過對紅、綠基色圖像分別進行分割來減小甚至消除高溫輻射體圖像的各種噪聲，然后綜合紅、綠基

3、色圖像分割結(jié)果實現(xiàn)高溫輻射體的準(zhǔn)確識別，并運用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對分割結(jié)果進行后處理以消除游離點和孔洞，使圖像邊緣平滑。實驗表明，該方法可以快速有效地實現(xiàn)高溫輻射體的正確識別。 4．通過理論推導(dǎo)和實驗研究指出，在攝像頭前加中性濾光片可以擴大CCD的測溫范圍，但是擴大的程度有限，且測溫下限隨濾光片透過率的減少而上升。 5．提出利用調(diào)節(jié)光圈和快門組合的方法擴大CCD的測溫范圍，并通過實驗驗證了該方法的有效性。 6．在研究