一种解决红外测温设备快门温漂的方法与流程

[0001]
本发明涉及的是红外测温技术领域，特别涉及一种解决红外测温设备快门温漂的方法。


背景技术：

[0002]
现有技术中，红外测温设备测温的过程，是不间断的提取快门温度为测量目标温度基准，在快门温度的基础上计算目标温度，标定目标温度。然而，现有技术中，由于采集快门温升的频率过高，红外测温设备测量目标温度使用的基准快门温度采集存在偏差，每次采集的测量误差经过累积，会出现红外测温设备测量的目标温度精度上出现误差，与实际物体温度出现较大的偏离的问题。


技术实现要素：

[0003]
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种解决红外测温设备快门温漂的方法。
[0004]
一种解决红外测温设备快门温漂的方法，包括：
[0005]
s100.将红外测温设备进行开机初始化，通过gpio接口控制快门驱动ic芯片首次闭合快门，当快门闭合时，对快门叶片进行采样，取得均匀本底的快门热辐射能量的ad转换值b，同时替换之前的本底的快门热辐射能量的ad转换值b；
[0006]
s200.cpu通过i2c通信协议读取快门温传，获得对应时刻快门温度t
k
，快门温t
k
做基准计算目标物体温度，通过查询快门温度t
k
获取y
16k
值，进行保存，并不再更新；
[0007]
s300.红外探测器接收目标物体的红外辐射，获取目标场景辐射量ad转换值x；
[0008]
s400.预先获取每个像素点热敏感度增益补偿矩阵k，通过每个像素点热敏感度增益补偿矩阵k、快门热辐射能量的ad转换值b和目标场景辐射量ad转换值x，计算目标辐射的y
16
值，并标记为δy
16
；
[0009]
s500.通过s200获取的y16k值和s400获取的δy
16
值，得到目标温度补偿前对应y
16
值，将目标温度补偿前对应y
16
值标记为y
16t
；
[0010]
s600.对目标温度补偿前对应y
16
值进行快门补偿，将快门补偿y
16
值为δy
16k
；
[0011]
s700.通过目标温度补偿前对应y
16
值y
16t
和快门补偿值δy
16k
，得到目标物体对应y
16
值，根据预先获取的定标曲线，获得目标温度t
目标
。
[0012]
进一步地，s100中，当红外测温设备进行开机初始化后，当快门不是第一次闭合时，由cpu按预设周期对快门进行闭合操作。
[0013]
进一步地，s100中，快门热辐射能量的ad转换值b的获取方法为：红外探测器接收快门叶片辐射的热量，经过模数ic芯片将模拟量转换成数信号，可获取整个场景对应ad转换值。
[0014]
进一步地，s200中，若当前快门闭合不是初始化后的首次闭合，则直接跳过步骤s200,进入步骤s300。
[0015]
进一步地，s400中，目标辐射的y
16
值δy
16
计算的具体方法为：将目标场景辐射量ad转换值x与快门热辐射能量的ad转换值b作差值，并将两者差值与每个像素点热敏感度增益补偿矩阵k进行乘积，得到目标辐射的y
16
值δy
16
。
[0016]
进一步地，s500中，将s200获取的y16k值和s400获取的δy
16
值求和，得到目标温度补偿前对应y
16
值y
16t
。
[0017]
进一步地，s600中，快门补偿y
16
值δy
16k
具体的获取方式为：
[0018]
s601.将红外测温设备对着已知目标温度的黑体，cpu通过i2c协议实时读取温度传感器；
[0019]
s602.记录第一次快门闭合快门温传值标记为t1，此时目标温度对应的ad值标记为ad1；
[0020]
s603.当传感器的温度稳定不变时，结束读取数据,记录结束后，快门温传对应的值记录为t2，目标温度对应的ad值标记为ad2。
[0021]
s604.通过ad1和ad2的差值与t2与t1的差值的比值，计算补偿系数a；
[0022]
s605.将开机后cpu读取快门处温度传感器的值t实时与s200得到的快门温度做差，得到差值，将差值与补偿系数a的乘积作为快门温漂补偿y
16
值δy
16k
。
[0023]
进一步地，s700中，定标曲线获取的方法为：使用一定数量的黑体，设置不同温度点，采集不同温度点对应的y16，可得到以y16为横坐标，目标温度为纵坐标的定标曲线。
[0024]
进一步地，cpu对快门进行闭合的周期为2min。
[0025]
进一步地，s700中，将得到目标物体对应y
16
值作为横坐标，带入预先获取的定标曲线，得到定标曲线纵坐标目标温度t
目标
。
[0026]
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0027]
本发明通过减少采集快门温升的频率，整机开机采集一次，后期采用补偿的方案可实现减少测温过程中的快门温漂，提高红外测温产品的测温精度和稳定性，改善用户体验。同时可以通过改变快门在整机中的位置，减少快门的绝对温升或使用高精度的温度传感器，提高快门温的测量精度。
[0028]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0029]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0030]
图1为本发明实施例1中，一种解决红外测温设备快门温漂的方法的流程图；
[0031]
图2为本发明实施例1中，一种解决红外测温设备快门温漂的方法的算法流程图；
[0032]
图3为本发明实施例1中，定标曲线示意图。
具体实施方式
[0033]
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0034]
为了解决现有技术中存在的多次快门测量误差导致红外测温设备测量的目标温度精度上出现误差的问题，本发明实施例提供一种解决红外测温设备快门温漂的方法。
[0035]
实施例1
[0036]
一种解决红外测温设备快门温漂的方法，如图1，包括：
[0037]
s100.将红外测温设备进行开机初始化，通过gpio接口控制快门驱动ic芯片首次闭合快门，当快门闭合时，对快门叶片进行采样，取得均匀本底的快门热辐射能量的ad转换值b，同时替换之前的本底的快门热辐射能量的ad转换值b。
[0038]
在本实施例中，红外测温设备开机后，cpu上电，程序初始化，通过i2c通信协议对红外探测器进行解密，参数配置，配置完成通过gpio控制快门驱动ic闭合快门。当快门闭合时，对快门叶片进行采样，取得均匀本底的快门热辐射能量的ad转换值b，同时替换之前的本底的快门热辐射能量的ad转换值b；
[0039]
优选的，如图2，当红外测温设备进行开机初始化后，当快门不是第一次闭合时，由cpu按预设周期对快门进行闭合操作。在本实施例中，cpu对快门进行闭合的周期为2min。
[0040]
在本实施例中，快门热辐射能量的ad转换值b的获取方法为：红外探测器接收快门叶片辐射的热量，经过模数ic芯片将模拟量转换成数信号，可获取整个场景对应ad转换值。
[0041]
s200.cpu通过i2c通信协议读取快门温传，获得对应时刻快门温度t
k
，快门温t
k
做基准计算目标物体温度，通过查询快门温度t
k
获取y
16k
值，进行保存，并不再更新。
[0042]
具体的，红外测温设备整机上电初始化程序后，第一次通过gpio控制快门驱动ic闭合快门为首次快门闭合，本底快门热辐射能量的ad转换值b采集时cpu通过i2c通信协议读取快门温传，获得对应时刻快门温度t
k
，快门温度t
k
做基准计算目标物体温度，快门温tk对应的y16k可查曲线获得，并保存，不再更新。
[0043]
在一些优选实施例中，若当前快门闭合不是初始化后的首次闭合，则直接跳过步骤s200,进入步骤s300。
[0044]
s300.红外探测器接收目标物体的红外辐射，获取目标场景辐射量ad转换值x。
[0045]
s400.预先获取每个像素点热敏感度增益补偿矩阵k，通过每个像素点热敏感度增益补偿矩阵k、快门热辐射能量的ad转换值b和目标场景辐射量ad转换值x，计算目标辐射的y
16
值，并标记为δy
16
。
[0046]
在本实施例中，目标辐射的y
16
值δy
16
计算的具体方法为：将目标场景辐射量ad转换值x与快门热辐射能量的ad转换值b做差值，并将两者差值与每个像素点热敏感度增益补偿矩阵k进行乘积，得到目标辐射的y
16
值δy
16
。
[0047]
s500.通过s200获取的y16k值和s400获取的δy
16
值，得到目标温度补偿前对应y
16
值，将目标温度补偿前对应y
16
值标记为y
16t。
[0048]
在本实施例中，目标温度补偿前对应y
16
值y
16t
计算的具体方法为：将s200获取的y16k值和s400获取的δy
16
值求和，得到目标温度补偿前对应y
16
值y
16t
。
[0049]
s600.对目标温度补偿前对应y
16
值进行快门补偿，将快门补偿y
16
值为δy
16k。
[0050]
在本实施例中，快门补偿y
16
值δy
16k
具体的获取方式为：
[0051]
s601.将红外测温设备对着已知目标温度的黑体，cpu通过i2c协议实时读取温度传感器；
[0052]
s602.记录第一次快门闭合快门温传值标记为t1，此时目标温度对应的ad值标记
为ad1；
[0053]
s603.当传感器的温度稳定不变时，结束读取数据,记录结束后，快门温传对应的值记录为t2，目标温度对应的ad值标记为ad2。
[0054]
s604.通过ad1和ad2的差值与t2与t1的差值的比值，计算补偿系数a；
[0055]
s605.将开机后cpu读取快门处温度传感器的值t实时与s200得到的快门温度做差，得到差值，将差值与补偿系数a的乘积作为快门温漂补偿y
16
值δy
16k
。
[0056]
s700.通过目标温度补偿前对应y
16
值y
16t
和快门补偿值δy
16k
，得到目标物体对应y
16
值，根据预先获取的定标曲线，获得目标温度t
目标
。
[0057]
在本实施例中，如图3，定标曲线获取的方法为：使用一定数量的黑体，设置不同温度点，采集不同温度点对应的y16，可得到以y16为横坐标，目标温度为纵坐标的定标曲线。
[0058]
在本实施例中，目标温度t
目标
获取的方法为：将得到目标物体对应y
16
值作为横坐标，带入预先获取的定标曲线，得到定标曲线纵坐标目标温度t
目标
。
[0059]
本实施例公开的一种解决红外测温设备快门温漂的方法，通过减少采集快门温升的频率，整机开机采集一次，后期采用补偿的方案可实现减少测温过程中的快门温漂，提高红外测温产品的测温精度和稳定性，改善用户体验。同时可以通过改变快门在整机中的位置，减少快门的绝对温升或使用高精度的温度传感器，提高快门温的测量精度。
[0060]
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
[0061]
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
[0062]
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
[0063]
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该asic可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
[0064]
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过
程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
[0065]
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。