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一种基于图像分析的分布式测温系统及方法

阅读：714发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种基于图像分析的分布式测温系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于温度测量技术领域，具体涉及一种基于图像分析的分布式测温系统及方法，所述系统包括：监控中心和分布式设置的测温子终端；所述子终端获取周围环境温度，将获取的环境温度发送至监控中心；所述监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控；所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；具有测量准确高和应用范围广的优点。，下面是一种基于图像分析的分布式测温系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于图像分析的分布式测温系统，所述系统包括：监控中心和分布式设置的测温子终端；所述子终端获取周围环境温度，将获取的环境温度发送至监控中心；所述监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控；所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；其特征在于，所述辅助参数测量单元，获取周围反射温度I(T1)；获取空气温度I(Ta)；根据目标与传感器测温单元之间的距离计算出透射率τa；所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a＜I；微处理器根据如下公式，计算传感器测温单元测量到的目标最终温度I(Tc)为：
图像测温单元获取，获取目标的原始图像信息；对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像信息；依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度I(Tp)；所述微处理器，根据如下公式，计算图像测温单元测量到的目标最终温度I(Ts)为：
所述微处理器，再根据测量得
到的I(Tc)与I(Ts)，使用如下公式，计算得到最终的测量温度I＝I(Tc)*C+I(Ts)*S；其中，C为传感器温度调整系数，取值范围为0～1；S位图像温度调整系数，取值范围为0～1；所述子终端将获取的最终的测量温度均发送至监控中心；所述监控中心根据接收到所有的子终端获取的测量温度，绘制区域的环境温度图。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像测温单元依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值的方法执行以下步骤：使用如下公式计算像素的温度值：其中，C2为第
二辐射常数，R为像素的红色分量值，G为像素的绿色分量值，λR为红色分量的波长，λG为绿色分量的波长；δ1为单色发射率。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a＜I的方法执行以下步骤：测量周围反射温度I(T1)和空气温度I(Ta)；在周围反射温度I(T1)下对目标物体的表面温度进行测量，得到目标物体的辐射温度为I(Tr1)；测量周围反射温度I(T2)和空气温度I(Ta)；在周围反射温度I(T2)下对目标物体的表面温度进行测量，得到目标物体的辐射温度I(Tr2)；将测量数据I(Ta)、I(T1)、I(Tr1)、I(T2)和I(Tr2)代入如下公式，计算目标物体的目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a＜I：
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像测温单元包括：获取模块、处理模块以及计算模块；所述获取模块，用于获取原始图像信息；所述获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和CCD相机；所述滤光镜片为中性衰减片，安装在所述电动变焦镜头上；所述电动变焦镜头为3～6倍变焦镜头，安装在所述CCD相机上；所述CCD相机，用于采集原始图像信息；所述处理模块，用于对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像；所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：采集卡，用于将获取模块中获取的原始图像信息转换为红绿蓝RGB三色矩阵存储模式的图像信息；存储器，用于接收所述RGB三色矩阵存储模式的原始图像信息并保存；灰度处理单元，用于对所述存储单元中保存的RGB三色矩阵存储模式的原始图像信息对应的彩色图像进行灰度处理；噪声滤除单元，用于对经过所述灰度处理后的图像进行噪声滤除；分割单元，用于对经过所述噪声滤除后的图像进行图像分割，得到中间图像。
6.一种基于权利要求1至5之一所述系统的基于图像分析的分布式测温方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：分布式设置的测温子终端和监控中心信号连接，将获取的环境温度发送至监控中心；监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；所述辅助参数测量单元，获取周围反射温度I(T1)；获取空气温度I(Ta)；根据目标与传感器测温单元之间的距离计算出透射率τa；所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a＜I；微处理器根据如下公式，计算传感器测温单元测量到的目标最终温度I(Tc)为：
图像测温单元获取，获取目标
的原始图像信息；对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像信息；依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度I(Tp)；所述微处理器，根据如下公式，计算图像测温单元测量到的目标最终温度I(Ts)为：
所述微处理器，再根据测量得到的I(Tc)与I(Ts)，使用如下公式，计算得到最终的测量温度I＝I(Tc)*C+I(Ts)*S；其中，C为传感器温度调整系数，取值范围为0～1；S位图像温度调整系数，取值范围为0～1；所述子终端将获取的最终的测量温度均发送至监控中心；所述监控中心根据接收到所有的子终端获取的测量温度，绘制区域的环境温度图。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述图像测温单元依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值的方法执行以下步骤：使用如下公式计算像素的温度值：其中，C2为第
二辐射常数，R为像素的红色分量值，G为像素的绿色分量值，λR为红色分量的波长，λG为绿色分量的波长；δ1为单色发射率。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a＜I的方法执行以下步骤：测量周围反射温度I(T1)和空气温度I(Ta)；在周围反射温度I(T1)下对目标物体的表面温度进行测量，得到目标物体的辐射温度为I(Tr1)；测量周围反射温度I(T2)和空气温度I(Ta)；在周围反射温度I(T2)下对目标物体的表面温度进行测量，得到目标物体的辐射温度I(Tr2)；将测量数据I(Ta)、I(T1)、I(Tr1)、I(T2)和I(Tr2)代入如下公式，计算目标物体的目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a＜I：
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述图像测温单元包括：获取模块、处理模块以及计算模块；所述获取模块，用于获取原始图像信息；所述获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和CCD相机；所述滤光镜片为中性衰减片，安装在所述电动变焦镜头上；所述电动变焦镜头为3～6倍变焦镜头，安装在所述CCD相机上；所述CCD相机，用于采集原始图像信息；所述处理模块，用于对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像；所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度。

说明书全文

一种基于图像分析的分布式测温系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于温度测量技术领域，具体涉及一种基于图像分析的分布式测温系统及方法。

背景技术

[0002] 在工业系统中，温度是表征设备运行正常的重要参数。随着工业用电负荷的不断增长，为了避免因设备发热而导致的突发事件，温度的自动监测已经成为工业安全生产的重要环节。

[0003] 运行中的电气设备通常工作在高电压和大电流状态，设备中存在的某些缺陷会导致设备部件的异常温度升高。造成温度与接触电阻值的恶性循环，最终会导致设备不能正常工作，甚至烧毁，温度过高可能会引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。

[0004] 高压电气设备，由于故障测试手段有限，特别在开关箱和封闭母线内温度超限点更不易被发现。随着温升时间的延长，温度超限处将因发热而加大氧化程度，进而可能造成烧毁母线、触头、接点毁盘、停电等重大事故。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于图像分析的分布式测温系统及方法，具有测量准确高和应用范围广的优点。

[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0007] 一种基于图像分析的分布式测温系统，所述系统包括：监控中心和分布式设置的测温子终端；所述子终端获取周围环境温度，将获取的环境温度发送至监控中心；所述监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控；所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；所述辅助参数测量单元，获取周围反射温度I(T1)；获取空气温度I(Ta)；根据目标与传感器测温单元之间的距离计算出透射率τa；所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a元获取，获取目标的原始图像信息；对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像信息；
依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度I(Tp)；所述微处理器，根据如下公式，计算图像测温单元测量到的目标最终温度I(Ts)为：
所述微处理器，再根据测量得
到的I(Tc)与I(Ts)，使用如下公式，计算得到最终的测量温度I＝I(Tc)*C+I(Ts)*S；其中，C为传感器温度调整系数，取值范围为0～1；S位图像温度调整系数，取值范围为0～1；所述子终端将获取的最终的测量温度均发送至监控中心；所述监控中心根据接收到所有的子终端获取的测量温度，绘制区域的环境温度图。

[0008] 进一步的，所述图像测温单元依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值的方法执行以下步骤：使用如下公式计算像素的温度值：其中，C2为第二辐射常数，R为像素的红色分量值，G为像素的绿色分量值，λR为红色分量的波长，λG为绿色分量的波长；δ1为单色发射率。

[0009] 进一步的，所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a

[0010]

[0011] 进一步的，所述图像测温单元包括：获取模块、处理模块以及计算模块；所述获取模块，用于获取原始图像信息；所述获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和CCD相机；所述滤光镜片为中性衰减片，安装在所述电动变焦镜头上；所述电动变焦镜头为3～6倍变焦镜头，安装在所述CCD相机上；所述CCD相机，用于采集原始图像信息；所述处理模块，用于对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像；所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度。

[0012] 进一步的，所述处理模块包括：采集卡，用于将获取模块中获取的原始图像信息转换为红绿蓝RGB三色矩阵存储模式的图像信息；存储器，用于接收所述RGB三色矩阵存储模式的原始图像信息并保存；灰度处理单元，用于对所述存储单元中保存的RGB三色矩阵存储模式的原始图像信息对应的彩色图像进行灰度处理；噪声滤除单元，用于对经过所述灰度处理后的图像进行噪声滤除；分割单元，用于对经过所述噪声滤除后的图像进行图像分割，得到中间图像。

[0013] 一种基于图像分析的分布式测温方法，所述方法执行以下步骤：分布式设置的测温子终端和监控中心信号连接，将获取的环境温度发送至监控中心；监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控。

[0014] 进一步的，所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；所述辅助参数测量单元，获取周围反射温度I(T1)；获取空气温度I(Ta)；根据目标与传感器测温单元之间的距离计算出透射率τa；所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a所述微处理器，再根据测量得到的I(Tc)
与I(Ts)，使用如下公式，计算得到最终的测量温度I＝I(Tc)*C+I(Ts)*S；其中，C为传感器温度调整系数，取值范围为0～1；S位图像温度调整系数，取值范围为0～1；所述子终端将获取的最终的测量温度均发送至监控中心；所述监控中心根据接收到所有的子终端获取的测量温度，绘制区域的环境温度图。

[0015] 进一步的，所述图像测温单元依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值的方法执行以下步骤：使用如下公式计算像素的温度值：其中，C2为第二辐射常数，R为像素的红色分量值，G为像素的绿色分量值，λR为红色分量的波长，λG为绿色分量的波长；δ1为单色发射率。

[0016] 进一步的，所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a

[0017]

[0018] 进一步的，所述图像测温单元包括：获取模块、处理模块以及计算模块；所述获取模块，用于获取原始图像信息；所述获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和CCD相机；所述滤光镜片为中性衰减片，安装在所述电动变焦镜头上；所述电动变焦镜头为3～6倍变焦镜头，安装在所述CCD相机上；所述CCD相机，用于采集原始图像信息；所述处理模块，用于对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像；所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度。

[0019] 本发明的一种基于图像分析的分布式测温系统及方法，具有如下有益效果：本发明通过分布式设置的测温子终端，能够获取一个区域或目标地点的整体的所有的温度信息，对这些温度信息进行综合分析处理，得到区域和目标地点的环境温度图，可以实现广范围的温度测量，同时本发明的子终端使用传感器测量和图像测量两种方式，测量到的温度进行加权处理，保证测量结果的准确性，在测量过程中，进行了环境参数的适应调整，使得每个结果更加接近精确值，尤其适应于对于温度要求严苛的场景。附图说明

[0020] 图1为本发明的实施例提供的基于图像分析的分布式测温系统的系统结构示意图；

[0021] 图2为本发明的实施例提供的基于图像分析的分布式测温方法的方法流程示意图；

[0022] 图3为本发明的实施例提供的基于图像分析的分布式测温系统及方法温度测量准确率和现有技术温度测量准确率的对比实验示意图；

[0023] 其中，1-本发明的实验曲线图，2-现有技术的实验曲线图。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。

[0025] 实施例1

[0026] 一种基于图像分析的分布式测温系统，所述系统包括：监控中心和分布式设置的测温子终端；所述子终端获取周围环境温度，将获取的环境温度发送至监控中心；所述监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控；所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；所述辅助参数测量单元，获取周围反射温度I(T1)；获取空气温度I(Ta)；根据目标与传感器测温单元之间的距离计算出透射率τa；所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a温单元获取，获取目标的原始图像信息；对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像信息；依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度I(Tp)；所述微处理器，根据如下公式，计算图像测温单元测量到的目标最终温度I(Ts)为：
所述微处理器，再根据测量得
到的I(Tc)与I(Ts)，使用如下公式，计算得到最终的测量温度I＝I(Tc)*C+I(Ts)*S；其中，C为传感器温度调整系数，取值范围为0～1；S位图像温度调整系数，取值范围为0～1；所述子终端将获取的最终的测量温度均发送至监控中心；所述监控中心根据接收到所有的子终端获取的测量温度，绘制区域的环境温度图。

[0027] 具体的，能够获取一个区域或目标地点的整体的所有的温度信息，对这些温度信息进行综合分析处理，得到区域和目标地点的环境温度图，可以实现广范围的温度测量，同时本发明的子终端使用传感器测量和图像测量两种方式，测量到的温度进行加权处理，保证测量结果的准确性，在测量过程中，进行了环境参数的适应调整，使得每个结果更加接近精确值，尤其适应于对于温度要求严苛的场景。

[0028] 实施例2

[0029] 在上一实施例的基础上，所述图像测温单元依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值的方法执行以下步骤：使用如下公式计算像素的温度值：其中，C2为第二辐射常数，R为像素的红色分量值，G为像素的绿色分量值，λR为红色分量的波长，λG为绿色分量的波长；
δ1为单色发射率。

[0030] 具体的，通过这种计算方式，可以将红绿两个分量值的进行分开计算，得到的像素温度值更加接近真实值。

[0031] 实施例3

[0032] 在上一实施例的基础上，所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a

[0033]

[0034] 具体的，红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外人体测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。
非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。在不同规格的各种型号测温仪中，正确选择红外测温仪型号对使用者来说是十分重要的。

[0035] 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等技术。

[0036] 实施例4

[0037] 在上一实施例的基础上，所述图像测温单元包括：获取模块、处理模块以及计算模块；所述获取模块，用于获取原始图像信息；所述获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和CCD相机；所述滤光镜片为中性衰减片，安装在所述电动变焦镜头上；所述电动变焦镜头为3～6倍变焦镜头，安装在所述CCD相机上；所述CCD相机，用于采集原始图像信息；所述处理模块，用于对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像；所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度。

[0038] 具体的，滤光片是用来选取所需辐射波段的光学器件。滤光片的一个共性，就是没有任何滤光片能让天体的成像变得更明亮，因为所有的滤光片都会吸收某些波长，从而使物体变得更暗。使得获取的图像信息，尽量减免受到外界光纤的影响。

[0039] 实施例5

[0040] 在上一实施例的基础上，所述处理模块包括：采集卡，用于将获取模块中获取的原始图像信息转换为红绿蓝RGB三色矩阵存储模式的图像信息；存储器，用于接收所述RGB三色矩阵存储模式的原始图像信息并保存；灰度处理单元，用于对所述存储单元中保存的RGB三色矩阵存储模式的原始图像信息对应的彩色图像进行灰度处理；噪声滤除单元，用于对经过所述灰度处理后的图像进行噪声滤除；分割单元，用于对经过所述噪声滤除后的图像进行图像分割，得到中间图像。

[0041] 实施例6

[0042] 一种基于图像分析的分布式测温方法，所述方法执行以下步骤：分布式设置的测温子终端和监控中心信号连接，将获取的环境温度发送至监控中心；监控中心根据各个测温子终端获取的环境温度，绘制区域的环境温度图，实现温度测量与监控。

[0043] 实施例7

[0044] 在上一实施例的基础上，所述测温子终端包括：用于测量环境其他参数的辅助参数测量单元、用于直接测量目标温度的传感器测温单元和图像测温单元，以及根据传感器测温单元获取的温度数据和图像测温单元获取的温度数据计算最终的温度数据的微处理器；所述辅助参数测量单元，获取周围反射温度I(T1)；获取空气温度I(Ta)；根据目标与传感器测温单元之间的距离计算出透射率τa；所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a的原始图像信息；对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像信息；依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度I(Tp)；所述微处理器，根据如下公式，计算图像测温单元测量到的目标最终温度I(Ts)为：
所述微处理器，再根据测量得到的I(Tc)与I(Ts)，使用如下公式，计算得到最终的测量温度I＝I(Tc)*C+I(Ts)*S；其中，C为传感器温度调整系数，取值范围为0～1；S位图像温度调整系数，取值范围为0～1；所述子终端将获取的最终的测量温度均发送至监控中心；所述监控中心根据接收到所有的子终端获取的测量温度，绘制区域的环境温度图。

[0045] 具体的，本发明采用非接触式温度传感器进行传感器测温单元，它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

[0046] 辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射，从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率，ρ为反射镜的反射率。

[0047] 至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。

[0048] 实施例8

[0049] 在上一实施例的基础上，所述图像测温单元依据目标的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像信息中各个像素的温度值的方法执行以下步骤：使用如下公式计算像素的温度值：其中，C2为第二辐射常数，R为像素的红色分量值，G为像素的绿色分量值，λR为红色分量的波长，λG为绿色分量的波长；δ1为单色发射率。

[0050] 实施例9

[0051] 在上一实施例的基础上，所述传感器测温单元测出目标的辐射温度I(Tr)、目标的发射率εn、目标的反射率pn，以及发射率与反射率之和a，a

[0052]

[0053] 实施例10

[0054] 在上一实施例的基础上，所述图像测温单元包括：获取模块、处理模块以及计算模块；所述获取模块，用于获取原始图像信息；所述获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和CCD相机；所述滤光镜片为中性衰减片，安装在所述电动变焦镜头上；所述电动变焦镜头为3～6倍变焦镜头，安装在所述CCD相机上；所述CCD相机，用于采集原始图像信息；所述处理模块，用于对所述原始图像信息进行预处理，得到中间图像；所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述中间图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取目标温度。

[0055] 以上所述仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。

[0056] 所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0057] 需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

[0058] 所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0059] 本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0060] 术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

[0061] 术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

[0062] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

[0063] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

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