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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于辐射光谱的彩色CCD自标定测温装置和方法，属于辐射法测温技术领域，装置包括沿测量对象的辐射光波方向依次设置的透镜组、分束镜和彩色CCD；辐射光波被所述分束镜分成两束后，其中一束透射进入彩色CCD，另一束被反射进入光谱测量模块；彩色CCD用于记录测量对象的彩色图像，光谱测量模块用于测量测量对象的光谱特性；彩色CCD和光谱测量模块均与计算机通讯连接，计算机对所述彩色CCD的测温常数进行自标定，并计算测量对象的温度分布。可实现系统的自标定，装置简单，测温准确性高，应用场景广泛，易推广。

主权项：1.一种基于辐射光谱的彩色CCD自标定测温方法，其特征在于，采用的彩色CCD自标定测温装置包括沿测量对象的辐射光波方向依次设置的透镜组、分束镜和彩色CCD；所述辐射光波被所述分束镜分成两束后，其中一束透射进入所述彩色CCD，另一束被反射进入光谱测量模块；所述彩色CCD用于记录所述测量对象的彩色图像，所述光谱测量模块用于测量所述测量对象的光谱特性；所述彩色CCD和所述光谱测量模块均与计算机通讯连接，所述计算机对所述彩色CCD的测温常数进行自标定，并计算所述测量对象的温度分布；所述的光谱测量模块包括针孔光阑，光纤探头，光纤和光谱仪；被所述分束镜反射后的辐射光依次通过针孔光阑、光纤探头和光纤，并被光谱仪接收；所述的针孔光阑位于所述光纤探头前1～2mm处，针孔直径为彩色CCD像素尺寸的8～10倍，且针孔与光纤探头同轴；经过所述分束镜后的辐射光到彩色CCD的光程与到所述光纤探头的光程相等；且被彩色CCD中心记录的辐射光和所述光纤探头接收的辐射光为测量对象同一位置的辐射光；所述的彩色CCD自标定测温方法，包括以下步骤：1测试前，利用激光对彩色CCD和光谱测量模块内各组件的位置进行校准；具体的，激光经过设置在透镜前的光阑后形成直径达到微米级的光束，使光束经过透镜的光轴，在彩色CCD上会形成很小的亮点，移动彩色CCD使亮点位于相机的中心，记录亮点图像，微调精密针孔光阑和光纤探头，使光谱仪接收的光强信号最大，此时光谱仪接收到的物体辐射光对应相机中心接收的物体辐射光；2测试时，对测量对象的辐射光波进行分束，一束被彩色CCD记录，另一束进入光谱测量模块；3根据测量对象的辐射光谱信号计算温度；利用光谱信号计算的温度标定彩色CCD对应像素点的系统测温常数；计算测温常数的公式如下： 其中，T是根据测量对象的辐射光谱信号计算的温度；λg，λb分别为彩色CCD相机G、B通道光谱响应曲线峰值对应的波长；分别为彩色CCD相机G、B记录的光强；4根据自标定结果计算彩色CCD记录物体的温度分布；计算公式如下： 其中，Tx,y为彩色CCD每个像素点的温度。

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