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环境辐射对热像仪测温的影响

红外与激光工程 2022年第3期51卷 207-213页

作者：吕相银陈宗胜李志刚时家明国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037 红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037

不同于传统的离散光谱测温,热像仪测温的实质是一种在一定波段范围内的基于探测器光谱响应的连续光谱测温。除了目标的发射率会影响热像仪所测温度与真实温度的关系外,反射的环境辐射也是热像仪测温结果的重要影响因素。目前的热像仪测... 详细信息

不同于传统的离散光谱测温,热像仪测温的实质是一种在一定波段范围内的基于探测器光谱响应的连续光谱测温。除了目标的发射率会影响热像仪所测温度与真实温度的关系外,反射的环境辐射也是热像仪测温结果的重要影响因素。目前的热像仪测温精度研究在对目标反射环境辐射的处理中,大都把环境辐射看做是均匀入射的或者是把目标看做了镜面反射体,这样做虽然可以大大简化模型,但是却远远不符合实际情况。针对这一现状,利用辐射度学原理和热像仪探测器的光谱响应特性,建立了在环境辐射非均匀入射条件下的热像仪对漫射目标的测温模型,结果表明:环境辐射对热像仪测温的影响,除了与目标的反射率和环境辐射源的温度有关外,还与环境辐射源对目标所张的投影立体角有关。根据所得模型,分析了热像仪测温的影响因素,重点对几种典型环境辐射条件下对热像仪测温的影响进行了定量计算和分析,并进行了实验验证。相关结果一方面可以为热像仪测温设计提供参考,另一方面可以为复杂环境条件下热像仪测温与真实温度的误差估算提供理论依据。

关键词：红外热像仪测温环境辐射投影立体角

物流仓库无线传感网络与自动巡检小车监测系统设计

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菏泽学院学报 2024年第2期46卷 25-30页

作者：杨延丽郑新旺杨光松集美大学诚毅学院福建厦门361021 集美大学信息工程学院福建厦门361021

针对物流仓库潜在的安全隐患问题,设计了Zigbee无线传感网络和自动巡检智能小车相结合的仓库监测系统.首先使用多个Zigbee终端节点连接环境参数传感器套件,分布到仓库货架上实现静态监测;其次,设计了自动循迹智能小车搭载热像仪和传感... 详细信息

针对物流仓库潜在的安全隐患问题,设计了Zigbee无线传感网络和自动巡检智能小车相结合的仓库监测系统.首先使用多个Zigbee终端节点连接环境参数传感器套件,分布到仓库货架上实现静态监测;其次,设计了自动循迹智能小车搭载热像仪和传感器实现仓库环境动态监测.通过增量式PID对电机进行闭环控制,使小车的速度和转向角度沿着预定路径前进.经测试,该系统可以实现物流仓库静态和动态全方位监测和及时预警,为保障仓库安全提供了一种技术管理手段.

关键词： Zigbee 自动巡检巡检小车热像仪安全管理

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面向非稳态传热的热像仪相对测温性能评估

计量学报 2022年第12期43卷 1598-1604页

作者：陆忠海王晓娜侯德鑫叶树亮中国计量大学工业与商贸计量技术研究所浙江杭州310018

提出了一种热像仪相对测温的性能评价方法。将薄片热电偶的热节点固定在温度场均匀的加热单元表面,作为标准辐射温度发生单元,被待评价的热像仪观测和测温,对比热像仪观测的热电偶热节点表面温度场数据和热电偶自身测得的温度数据的相似... 详细信息

提出了一种热像仪相对测温的性能评价方法。将薄片热电偶的热节点固定在温度场均匀的加热单元表面,作为标准辐射温度发生单元,被待评价的热像仪观测和测温,对比热像仪观测的热电偶热节点表面温度场数据和热电偶自身测得的温度数据的相似度,对热像仪相对测温性能进行评价。基于国内外4个品牌的7款不同规格热像仪进行测试,结果表明热像仪的相对测温误差和绝对测温误差相差较大,相对测温误差通常介于噪声等效温差和绝对测温误差之间,同时发现6号热像仪性能较差,温漂严重,通过装置中的A、B两靶标同时测试热像仪性能,评价结果的标准差均在8%以内,这表明该方法具有较高的可靠性,对热像仪相对测温性能评价研究有一定的参考意义。

关键词：计量学热像仪非稳态传热相对测温标准辐射性能评估

关于如何实现红外热成像仪全面、精确校准的探讨

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计量与测试技术 2024年第1期51卷 53-56页

作者：封海兵南京市计量监督检测院

本文以红外热成像仪的工作原理为出发点,结合热像仪的一些关键性参数和校准规范要求,重点分析了其技术参数对计量性能的影响,并对如何准确校准热像仪温度进行探讨。同时,为综合评价热像仪的计量性能,提出了几个新的热像仪校准参数,并对... 详细信息

本文以红外热成像仪的工作原理为出发点,结合热像仪的一些关键性参数和校准规范要求,重点分析了其技术参数对计量性能的影响,并对如何准确校准热像仪温度进行探讨。同时,为综合评价热像仪的计量性能,提出了几个新的热像仪校准参数,并对其校准方法和校准步骤进行阐述。

关键词：热像仪工作原理测量准确度温差校准方法

热像仪-RGB相机-IMU传感器的空间联合标定方法

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仪器仪表学报 2020年第11期41卷 216-225页

作者：王鑫李伟曾子铭张吟龙沈阳建筑大学信息与控制工程学院沈阳110168 深圳职业技术学院深圳518055 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所广州511458 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110169

热像仪、RGB相机、惯性测量单元(IMU)在图像模态、感知精度和响应速度方面具有异质和互补的特性,在机器人和计算机视觉领域受到越来越多的关注。在热像仪、RGB相机和IMU传感器之间进行准确的标定是实现三者有效融合必不可少的过程。为此... 详细信息

热像仪、RGB相机、惯性测量单元(IMU)在图像模态、感知精度和响应速度方面具有异质和互补的特性,在机器人和计算机视觉领域受到越来越多的关注。在热像仪、RGB相机和IMU传感器之间进行准确的标定是实现三者有效融合必不可少的过程。为此,提出了一种空间联合标定方法,将热像仪、RGB相机和IMU坐标系之间的空间关系关联在一起。为了保证联合标定的一致性,在棋盘格的角点处分别固定尺寸相同、直径约5 mm的LED阵列,作为热像仪的标定板。在提取热像仪标定图像光源中心环节,采用混合高斯模型来提取标定位置信息,以此来保证LED光源部分缺失情况下鲁棒的位置估计。再建立目标优化函数,优化热像仪图像中提取的热源中心重投影误差、RGB图像中提取的棋盘角角点重投影误差、加速度和角速度误差来联合估计外参。实验环节,在搭建的热像仪-RGB相机-IMU多模态感知平台,采集了大量的实验数据,对所收集的热像仪-RGB相机-IMU测量结果进行了深入分析,可靠且准确的空间标定结果验证了所提方法的有效性。

关键词：热像仪 RGB相机惯性测量单元联合标定混和高斯模型

基于光线追迹的长线列摆扫式热像仪在轨几何成像仿真方法

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红外与毫米波学报 2022年第1期41卷 199-209页

作者：李潇雁胡琸悦江林逸陈凡胜国科大杭州高等研究院浙江杭州310024 中国科学院智能红外感知重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

针对卫星发射前在轨数据缺乏导致的无法进行成像质量评估、链路分析及几何处理算法验证等问题,提出了一种基于光线追迹的长线列摆扫式热像仪在轨几何成像仿真方法。首先根据光学系统结构及成像特点,构建了长线列摆扫式热像仪严格几何定... 详细信息

针对卫星发射前在轨数据缺乏导致的无法进行成像质量评估、链路分析及几何处理算法验证等问题,提出了一种基于光线追迹的长线列摆扫式热像仪在轨几何成像仿真方法。首先根据光学系统结构及成像特点,构建了长线列摆扫式热像仪严格几何定位模型;然后,基于姿轨仿真数据、DOM和DEM辅助数据,通过光线追迹及重投影算法实现了像元视矢量的空间投影及成像仿真;最后,提出了基于“广义”修正矩阵的几何检校方法,通过修正定位模型提高了仿真影像定位精度。实验结果表明,该方法可实现长线列摆扫式热像仪任意轨道位置的几何成像仿真,检校后仿真影像定位精度优于2个像元。该研究为空间光学载荷在轨几何成像仿真提供了新思路,对成像链路误差源分析、几何定位及检校方法研究具有重要意义。

关键词：成像仿真几何检校长线列摆扫热像仪光线追迹

热像仪建立覆膜砂SLS过程激光能量输入模型研究

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大连理工大学学报 2007年第3期47卷 349-352页

作者：姚山曾锋叶昌科麻春英金俊泽大连理工大学铸造工程研究中心辽宁大连116024

利用热像仪，通过计算机自动控制，对覆膜砂选择性激光烧结（SLS）过程的温度场进行了测定和研究，避开了使用传统测温方法的各种干扰及缺点．通过对热像仪测温结果的研究，确定了覆膜砂SLS成型的合适的工艺参数范围：扫描速度10mm／s... 详细信息

利用热像仪，通过计算机自动控制，对覆膜砂选择性激光烧结（SLS）过程的温度场进行了测定和研究，避开了使用传统测温方法的各种干扰及缺点．通过对热像仪测温结果的研究，确定了覆膜砂SLS成型的合适的工艺参数范围：扫描速度10mm／s，激光功率16～20W·根据热像仪测温结果，结合ANSYS数值模拟计算，建立了覆膜砂SLS过程的激光能量输入模型．该模型考虑了扫描过程中激光与覆膜砂相互作用的因素，用于预测不同的工艺参数对覆膜砂SLS成型过程的影响，为进一步分析各种成型工艺变化对覆膜砂固结效果的影响，以及激光快速成型工艺的计算机优化奠定了基础．

关键词：覆膜砂选择性激光烧结温度场激光能量输入模型热像仪

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热像仪定标函数的研究

红外技术 1994年第1期16卷 15-18页

作者：杜志辉上海航天局803研究所

在宽波段内用普朗克（Ｐｌａｎｋ）公式精确地定标热像仪，建立热像仪的输出值和被测目标温度间精确的定标函数，推导定标函数公式及其精确解的系数。给出ＰＣ－１５００袖珍计算机上使用的计算程序，能迅速方便地按热像仪使用的不同物... 详细信息

在宽波段内用普朗克（Ｐｌａｎｋ）公式精确地定标热像仪，建立热像仪的输出值和被测目标温度间精确的定标函数，推导定标函数公式及其精确解的系数。给出ＰＣ－１５００袖珍计算机上使用的计算程序，能迅速方便地按热像仪使用的不同物镜、口径比、滤光片的组合算出物体的温度，不仅为热像仪、红外测温仪的定标提供了理论和实用的数学模型，也为用它们作现场测温提供了方便的计算方法。

关键词：热像仪定标函数数学模型

采用温控镂空发热网的热像仪与3D激光雷达配准

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红外与激光工程 2014年第12期43卷 4198-4203页

作者：宗民杨毅朱昊付梦印汪顺亭北京理工大学复杂系统智能控制与决策国家重点实验室北京100081

在热像仪与3D激光雷达组合感知系统上,对基于特征点的配准问题进行了研究。结合热像仪与3D激光雷达的工作特性,设计制作了温控镂空发热网配准靶,可同时为热像仪与3D激光雷达提供特征点。红外图像特征点使用Harris角点探测器进行采集;为... 详细信息

在热像仪与3D激光雷达组合感知系统上,对基于特征点的配准问题进行了研究。结合热像仪与3D激光雷达的工作特性,设计制作了温控镂空发热网配准靶,可同时为热像仪与3D激光雷达提供特征点。红外图像特征点使用Harris角点探测器进行采集;为减小混合像素和激光点稀疏的影响,对配准靶平面进行了拟合并对点云进行了配准平面符合度检查,确定了深度图边缘;使用计算角点附近深度边缘均值的方法提取深度特征点坐标,并对坐标进行了修正;最后使用NMSM-EM优化方法对配准结果进行了优化。基于以上研究成果,使组合感知系统能够在微光条件下完成对移动机器人行驶环境的感知。

关键词：自动控制技术组合感知系统热像仪激光雷达配准