三通道實時測溫熱像儀的製作方法
2023-07-26 10:03:01 2
專利名稱：三通道實時測溫熱像儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三通道實時測溫熱像4義。
背景技術：
在鍛造工業生產中，經常使用電視攝像機或熱像儀觀察爐子燃燒狀況，有 經驗的操作工根據電視圖像的色彩來判斷燃燒的溫度，物料的溫度等。此種判 斷人為因素很多，不甚科學，判斷結果往往是因人而異，因廠而異，這對生產 工藝的穩定性、 一致性帶來^f艮大影響。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種三通道實時測溫熱像4義，增加二個通道進4亍 比輻射測溫，同時測得一幅溫度圖像，準確的測量溫度，克月1使用電視攝#4^
或熱像^u見察爐子燃燒狀況的不足。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現
一種三通道實時測溫熱像儀，包括物鏡、可見光目鏡、可見光彩色揚/fljf幾， 在物鏡與可見光目鏡之間設置有分光稜鏡，在分光稜鏡上下兩側分別設有寬帶 成像系統和窄帶成像系統，所述寬帶成像系統包括寬帶濾光片、寬帶目鏡及CCD 晶片，所述窄帶成像系統包括窄帶濾光片、目鏡及CCD晶片；分光稜鏡右側i殳 有可見光目鏡及可見光彩色攝像機。本實用新型在通常的攝像鏡頭設計中採用 一個分光稜鏡，分出另外二光路並分別成像於二個攝像CCD晶片，其中一路的 光i普在0.8-1.05微米，稱為寬帶，另一路的光鐠在0.9-1.0微米，稱為窄帶，這 2光路加上普通的可見光，共三路視頻圖像具有同一的視場。
本實用新型的有益效果為使用了一個三通道鏡頭，同時使用三個攝像頭， 其一個就是普通的彩色攝像頭，另二個是寬帶和窄帶攝象頭，可見光彩色圖像、 寬光譜圖像和窄光譜圖像三路圖像來自同一個物鏡，同一個視場，寬、窄帶圖
3像來自同一個時序、同一個時鐘，像點完全重合，客觀地、準確地反映了燃燒 場的溫度分布，為常用的看火熱像儀增加了 一個實時溫度場測量功能。
圖1是本實用新型所述的三通道實時測溫熱像儀的光學系統示意圖2是本實用新型所述的三通道實時測溫熱像儀的電子學處理原理框圖。
圖中
1、物鏡；2、分光稜鏡；3、寬帶濾光片；4、寬帶目鏡；5、 CCD晶片；6、 窄帶濾光片；7、窄帶目鏡；8、 CCD晶片；9、可見光目鏡；10、可見光彩色 攝脅》
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述三通道實時測溫熱像儀，包括物鏡1、可見 光目鏡9、可見光彩色攝像機10，在物鏡1與可見光目鏡9之間設置有分光稜 鏡2，在分光稜鏡2上下兩側分別設有寬帶成像系統和窄帶成像系統，所述寬 帶成像系統包括寬帶濾光片3、寬帶目鏡4及CCD晶片5,所述窄帶成像系統 包括窄帶濾光片6、窄帶目鏡7及CCD晶片8;分光稜鏡2右側設有可見光目 鏡9及可見光彩色攝<糾幾10。本實用新型在通常的攝像鏡頭設計中採用 一個分 光稜鏡，分出另外二光路並分別成像於二個攝像CCD晶片，其中一路的光譜在 0.8-1.05微米，稱為寬帶，另一路的光i普在0.9-1.0微米，稱為窄帶，這2光路 加上普通的可見光，共三iWL頻圖像具有同一的視場。
如圖2所示，由圖1中寬帶光路過來的光，經過寬帶濾光片，聚焦在CCD 焦平面上，在此CCD上的光信號轉換為電荷信號，經過時序電路的脈沖驅動， 電荷ii^CCD晶片，得到放大和處理，然後經AD轉換器變成數位訊號，進入 大M^莫門陣列器件。對於窄帶光路的說明類同。存在大M^莫門陣列器件內的圖 象信息按已有技術進行視頻傳輸，傳輸的方式採用光纜，相當於一個三路光端 機的功能。信號處理的特點是寬帶和窄帶攝JI^幾的驅動和A/D採集時鐘都^^目 同的，保證採集的象點在同一時刻同一位置，為以後求比值獲得準確地結果。
4彩色熱像儀攝像機經過視頻解碼後也成為數位訊號。此三個數字視頻信號按照 通常的三路視頻傳輸技術，通過光纜傳輸到中控室的視頻接收卡。
在^L頻接收這一端，運用最新的CPI-E接口， <吏三路3見頻採用DMA方法， 快速進入計算機。通過應用軟體，在計算機顯示器上獲得二幅最基本的圖像 可見的彩色圖像，假彩色的溫度圖像。此溫度圖像是通過對寬帶和窄帶信號的 比值運算獲得的，並通過調色板實現假彩色，
溫度測量採用比輻射的方法，所謂比輻射就是計算一個寬光譜段的輻射量 和一個窄光譜段的輻射量之比值，此比值跟物體的溫度有關係，也就是據此比 值，可求得物體的溫度。這種比輻射方法可以消除塵埃等衰減因素對測量結果 的影響，其結果與物體的輻射係數又沒有關係，因而可以準確地得到物體的溫 度。本專利利用寬帶攝#^幾的數據和窄帶攝<1^的數據都正比於所接收的輻射 值，兩者之比即是兩波段的輻射之比，在時間上利用同一時鐘，同一的掃描時 序進行採樣，所採集的數據是同一時刻，同一象點的輻射值，所以比值準確反 映了該象點的溫度值。
權利要求1、一種三通道實時測溫熱像儀，包括物鏡(1)、可見光目鏡(9)、可見光彩色攝像機(10)，其特徵在於在物鏡(1)與可見光目鏡(9)之間設置有分光稜鏡(2)，在分光稜鏡(2)上下兩側分別設有寬帶成像系統和窄帶成像系統，所述寬帶成像系統包括寬帶濾光片(3)、寬帶目鏡(4)及CCD晶片(5)，所述窄帶成像系統包括窄帶濾光片(6)、窄帶目鏡(7)及CCD晶片(8)；分光稜鏡(2)右側設有可見光目鏡(9)及可見光彩色攝像機(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種三通道實時測溫熱像儀，包括物鏡、可見光目鏡、可見光彩色攝像機，在物鏡與可見光目鏡之間設置有分光稜鏡，在分光稜鏡上下兩側分別設有寬帶成像系統和窄帶成像系統，所述寬帶成像系統包括寬帶濾光片、寬帶目鏡及CCD晶片，所述窄帶成像系統包括窄帶濾光片、目鏡及CCD晶片；分光稜鏡右側設有可見光目鏡及可見光彩色攝像機。本實用新型的有益效果為可見光彩色圖像、寬光譜圖像和窄光譜圖像三路圖像來自同一個物鏡，同一個視場，寬、窄帶圖像來自同一個時序、同一個時鐘，像點完全重合，客觀地、準確地反映了燃燒場的溫度分布，為常用的看火熱像儀增加了一個實時溫度場測量功能。
文檔編號G01J5/54GK201293684SQ20082015367
公開日2009年8月19日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者雷 鬱 申請人:上海德運光電技術有限公司