基于CCD图像传感器的温度测量文献推荐.doc

基于CCD图像传感器的温度测量技术研究【摘要】： 温度是确定物质状态的最重要参数之一,它的测量与控制在国防、军事、科学实验和工农业生产中都具有十分重要的作用。特别是在航天、材料、能源、冶金等领域中,高温测量占有极重要的地位。基于CCD图像传感器的非接触式测温技术因其具有独特的优点而成为高温检测领域的研究热点之一。 本文系统地研究了基于CCD的非接触式测温法的原理,论述了CCD输出信号与辐射体温度的关系,针对目前该测温方法测量精度不高的问题,分析了单色测温法和比色测温法的主要误差来源,并提出了基于CCD图像传感器的三基色测温法。 在论述了三基色测温法的原理和标定方法之后,设计了一套基于彩色CCD图像传感器的三基色测温系统。介绍了测温系统中各部分的功能,并提出了器件选用的原则,并用VC+.NET和MATLAB分别编写了图像采集软件和图像分析软件。 本文对从某导弹研究所拍摄到的高温燃气舵图像进行了温度场仿真计算,结果表明本文提出的测试方法能有效地测量出高温燃气舵表面温度场,提高了测温精度。 目前,市场上还没有成熟的基于CCD图像传感器的专业测温设备,大多处于实验室探索阶段,而红外热像仪又十分昂贵。本文设计的基于彩色CCD的非接触式测温系统有较高的准确性、可靠性,价格低廉,操作方便,易于推广,因而具有极高的实用价值和广阔的应用前景。【关键词】：CCD图像传感器 温度测量 图像处理 三基色测温 基于CCD图像传感器的高温场测量仪设计与实现彭小奇 严军 孙元 【摘要】：设计并实现了一种由彩色CCD、图像采集卡、计算机和测量软件组成的高温场测量仪。该测量仪利用比色测温原理计算并显示高温辐射体的表面温度场分布,通过自动调节进光量扩大CCD测温范围,利用黑体炉标定实验校正CCD光谱响应特性非理想带来的测温误差,构建辐射能衰减补偿器对受烟雾干扰的测温结果进行补偿校正。对工业现场进行测试,最大绝对误差为13.6 K,最大相对误差为1.42%,平均每幅辐射图像计算时间为0.127 s。测试结果表明,该测量仪具有较高的精确性和可靠度,符合工业生产对高温检测的要求。【作者单位】： 中南大学物理科学与技术学院;湖南第一师范学院信息科学与工程系;中南大学信息科学与工程学院; 【关键词】： 软测量 高温检测 比色测温 图像处理 彩色CCD 温度场分布 图像传感器 测量仪 黑体炉 衰减补偿器基于彩色CCD的比色测温校正方法孙元 彭小奇 唐英 【摘要】：基于彩色CCD的比色测温技术是当前高温测量领域中的研究热点之一。被测物体的发射率随辐射波长变化以及CCD光谱响应特性非理想是该方法的主要误差来源。通过对比色测温原理和CCD成像原理的分析,提出了含有发射率校正系数和CCD响应带宽校正系数的比色测温公式,以减少CCD光谱响应特性非理想和被测辐射体发射率变化带来的测量误差。提出利用黑体炉实验标定CCD响应带宽校正系数a、b,利用现场实验标定发射率校正系数c。实验表明,本方法能有效地减小测温误差,具有较强的实用性。【作者单位】： 中南大学物理科学与技术学院 中南大学物理科学与技术学院 中南大学物理科学与技术学院 【关键词】： CCD电荷耦合器件 温度场测量 比色测温原理 发射率 校正系数 光谱响应特性 黑体炉 辐射体 非理想 响应带宽基于数字图像处理技术的高温温度场软测量研究李阳保 【摘要】： 基于数字图像处理技术的高温温度场非接触软测量技术是以CCD图像传感器为基础,综合运用现代光电图像检测技术、数字图像处理技术和热辐射理论的一种新型辐射测温方法,能够实现快速、准确的高温温度场测量,显著提高测量技术水平,因而成为高温检测领域近年来的研究热点。本文以高温物体表面温度场的测量为研究目的,对基于数字图像处理技术的非接触高温温度场软测量技术进行了深入的理论分析与大量的实验研究。 针对工业用彩色CCD图像传感器动态响应范围窄、测温范围小的问题,研究了扩大测温范围的方法,提出通过自动调节光圈快门组合来扩大测温范围的方法,实验结果证明了该方法的有效性。 针对高温温度场软测量系统要求对高温图像进行在线实时处理,以及高温图像识别速度相对较慢的矛盾,提出了基于小波分解的高温物体图像快速识别方法。通过对图像灰度直方图统计量h(i)进行小波分解,得到图像的低频分量,同时使图像灰度级降低,从而缩小分割阈值的搜索范围,再利用简化的最大类间方差法求取图像分割阈值。实验结果表明,该方法不仅能够准确地计算出最佳分割阈值,而且运算速度得到了显著提高,从而大大提高了图像处理的速度,增强了测温系统的实时性,具有较强的实用性。 建立了基于误差校正函数K(T)和基于三次多项式拟合的两种温度计算模型;深入分析了两种温度计算模型在实际测温中的有效性及各自的优缺点;通过工业炉实验证明了基于三次多项式拟合的温度计算模型的有效性。 对研发的基于数字图像处理