CCD辐射测温的数值解析及误差校正

提出一种新的CCD辐射测温数值校正方法。针对CCD测温时的两个主要误差来源(CCD光谱响应曲线和辐射体光谱发射率)进行了分析,运用图象处理技术对CCD光谱响应曲线进行离散化数值解析,借助比色测温原理标定并解析辐射体光谱发射率,建立了CCD辐射测温校正公式,实验数据表明测温方法及误差校正的有效性。这种测温方法是由CCD图像传感器对辐射体直接采集成像,在工业现场可摈弃附加外设的繁琐和不便,为辐射测温系统的便携性、实用化创造了条件。     

红外辐射温度测量技术讲座──第五讲 高温炉内被加热钢坯的辐射测温法

在叙述炉内辐射测温各种干扰形成原理和防止措施的基础上，讲述目前可供应用的几种炉内放加热物体的辐射测温法。这几种方法是：双温度计法；水冷遮蔽装置法和基准干扰辐射源法。     

CCD辐射测温的动态范围研究

工业用CCD较窄的动态范围无法满足高温测量领域宽测温范围的要求,使基于CCD的辐射测温技术的应用受到限制。多篇文献提出在CCD前加高衰减率的中性滤光片来扩大测温范围。通过分析CCD光电转换特性和辐射体单色辐射亮度与温度之间的关系,指出使用中性滤光片虽然可以扩大测温范围,但其效果有限,仍难以满足高温测量的应用要求,实验结果证明了结论的正确性。     

基于彩色CCD的双色与三色辐射测温法比较研究

双色与三色比色测温是彩色CCD辐射测温常用方法。通过理论分析和实验研究,分别从测温动态范围和测温精度两方面对双色法和三色法进行了比较研究。研究发现,在光圈快门组合保持不变的条件下,选取红、绿双色进行比色测温具有较宽的测温动态范围;在对辐射体做灰体假设的情况下,三色测温方法具有更高的测温精度。提出了构建一种可切换测温方法的统一测温硬件平台,统一测温平台综合了双色法和三色法两者的优点,可同时满足更宽的测温动态范围和更高的测温精度的要求,应用灵活。     

CCD比色测温中辐射图像滤波与分割

目的 高温热辐射图像存在较为严重的环境光、烟雾和粉尘干扰,因此图像滤波和分割是CCD比色测温法中实现准确测温的关键步骤。但传统的彩色图像处理方法不适合直接应用于辐射图像处理。方法 热辐射图像相邻像素间具有较强的相关性,为了量化表征不同空间距离像素颜色值之间的相互关联程度,设计了一种归一化空间距离加权函数,并与能同时滤除色调和亮度噪声的距离方向滤波器相结合,构建一种归一化空间距离加权距离方向滤波器。热辐射图像B基色接近于零,R、G基色分布在特定的直线方向上,且在该直线方向上呈现易于分割的双峰特性。为此提出利用Fisher准则构建R-G基色2维向量最佳1维投影,在1维空间利用最大类间方差法进行图像分割。结果 将本文方法与传统图像处理方法（采用距离方向滤波器滤波,彩色空间聚类法进行图像分割）进行比较,在高温工业炉上,经传统方法处理后的测量最大相对误差为1.99%,本文方法处理后为1.10%;在铜锍熔炼闪速炉上,传统方法最大相对误差为3.67%,本文方法为1.31%。经河南省计量院校验,基于本文方法构建的高温场测量仪在880℃~1 520℃的温度范围内测温最大绝对误差为4.2℃,最大相对误差为0.43%。结论 归一化空间距离加权使得滤波器在抑制冲击噪声的同时具有更好的保留细节的能力,图像分割算法能够克服与目标亮度相近的干扰,准确分割出待测目标。因此本文提出的图像处理方法能够有效克服高温辐射图像中的各种干扰,提高辐射测温的精确度和可靠性。     

红外辐射温度测量技术讲座──第四讲 红外辐射测温中的几种干扰

红外辐射温度计属于光学测量装置，在测量中常常伴随有来自光学方面的干扰。本文介绍：外来光干扰，光路中的干扰和被测表面发射率变化产生的温度测量误差。     

黑体光纤辐射测温及在线检测过程中准确度评价

通过对在线黑体腔积分发射率的计算,用积分发射率评价测温仪的在线测量精度。提出了黑体光纤辐射测温仪表精度计算公式,获得了在线准确的测温的现实方法。     

四分之一节距自聚焦透镜在光纤辐射测温中的应用

在现有的光纤辐射式高温计中,一般采用球面透镜聚光。由于光纤与透镜之间有一定的空间,光纤位于透镜的焦点附近,并同轴,因此安装比较难,体积也较大。 今在光纤辐射式测温中,首先使用四分之一节距自聚焦透镜作为聚光镜头,经分析其聚光特性,结果表明它具有良好的视场和极佳的成象景深,与光纤配合可做成体积小,结构简单紧凑、成本低、安装容易的光纤光路。它的适用范围广,可用于光纤内窥系统中。本文还推导出了温度分辨率与自聚焦透镜、光纤的结构参数的关系,可供系统设计时参考。     

红外辐射测温中光路干扰的实验研究

实验研究了单，双色辐射温度计与被测表面之间所形成的光路，以其其中存在有水膜和水蒸汽时对该两种辐射温度计示值的干扰。     

红外光纤式辐射测温技术在发电设备中的应用

针对在内部强电磁场干扰下的大型发电机转子表面温度的非接触测量难题，本文介绍了应用红外光纤式辐射测温计对大型发电机转子表面温度在线监测的方法。实际应用表明此项技术具有测量准确、运行可靠、使用方便等特点。     

Improved land surface emissivities over agricultural areas using ASTER NDVI

Land surface emissivity retrieval over agricultural regions is important for energy balance estimations, land cover assessment and other related environmental studies. The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) produces images of sufficient spatial resolution (from 15 m to 90 m) to be of use in agricultural studies, in which fields of crops are too small to be well-resolved by low resolution sensors. The ASTER project generates land surface emissivity images as a Standard Product (AST05) using the Temperature/Emissivity Separation (TES) algorithm. However, the TES algorithm is prone to scaling errors in estimating emissivities for surfaces with low spectral contrast if the atmospheric correction is inaccurate. This paper shows a comparison between the land surface emissivity estimated with the TES algorithm and from a simple approach using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) for five ASTER images (28 June 2000, 15 August 2000, 31 August 2000, 28 April 2001 and 02 August 2001) of the agricultural area of Barrax (Albacete, Spain). The results indicate that differences are < 1% for ASTER band 13 (10.7 μm) and < 1.5% for band 14 (11.3 μm), but > 2% for bands 10 (8.3 μm), 11 (8.6 μm) and 12 (9.1 μm). The emissivities for the five ASTER bands were tested against in situ measurements carried out with the CIMEL CE 312-2 field radiometer, the NDVI method giving root mean square errors (RMSE) < 0.005 over vegetated areas and RMSE < 0.015 over bare soil, and the TES algorithm giving RMSE ∼ 0.01 for vegetated areas but RMSE > 0.03 over bare soil. The errors and inconsistencies for ASTER bands 13 and 14 are within those anticipated for TES, but the greater errors for bands 10-12 suggest the presence of problems related to atmospheric compensation and model assumptions about soil spectra. The NDVI method uses visible/near-infrared data co-acquired with the thermal images to estimate vegetation cover and, hence, provides an independent constraint on emissivity. The success of this approach suggests that it may be useful for daytime images of agricultural or other heavily vegetated areas, in which the TES algorithm has occasional failures.     

典型地表对长沙主城区地表温度的影响分析

城市热岛是一种城市地区温度比郊区温度高的现象,它可改变城市的自然和社会过程,引发一系列环境问题.利用Landsat 8 TIRS10波段的单通道算法(TIRS10_SC算法)反演了长沙主城区2013年7月、2016年3月、7月和11月4景Landsat 8影像的地表温度,并进一步分析了地表温度的时空分布特征,建设用地、...     

铝的温度测量技术综述

温度是铝加工过程中一个非常重要的参数.文章分析了影响铝的温度测量因素,介绍了常用的铝温度测量方法,重点阐述了辐射测温法,分析了各种方法存在的问题,展望了铝温度测量技术的发展趋势.     

基于PLC的温控系统设计与研究

介绍了用罗克韦尔PLC设备构成温控系统的设计与研究,讨论了PLC输入输出控制的外部接口及显示扩展的软硬件设计,并对PLC和PC的通信和数据技术进行了分析,给出了部分程序。     

亮度式光纤高温测量仪的研制

阐述了光谱辐射测温的基本原理,介绍了亮度式光纤高温测量传感器的基本组成及其特点。     

Residual errors in ASTER temperature and emissivity standard products AST08 and AST05

Land surface temperature and emissivity? are independent variables, and the thermal-infrared spectral radiance measured in remote sensing is dependent on both. Therefore the inverse Planck equation is under-determined, with two unknowns and a single measurement. Practical inversion algorithms designed to calculate temperature and emissivity from the measurements cannot do a perfect job of separation, and recovered temperature and emissivity may co-vary. For ASTER images, validation studies of recovered temperature and emissivity, regarded individually, have shown that they are within the precision and accuracy limits predicted in designing the ASTER TES algorithm used to calculate the standard products AST05 and AST08. Nevertheless, a closer look at emissivity recovered for water targets shows that emissivity appears to vary, incorrectly, as a function of temperature. One cause of this is electronic striping; another is incomplete characterization of atmospheric temperature and humidity profiles used in compensation for atmospheric absorption and path radiance. The linkage varies from band to band, with the greatest emissivity effect of − 0.0003 K^− 1 for ASTER band 12 (9.1 μm) relative to band 13 (10.6 μm). Although this inaccuracy in emissivity is small, it can approach or exceed the inaccuracy prediction of ± 0.015 for the standard product when the entire gamut of terrestrial water and land temperatures is examined. Therefore, spatial filtering and upgrading the atmosphere compensation algorithm to use water-vapor scaling should be considered in making AST05 and AST08.     

核事故应急辐射监测系统设计

目前在核应急使用的MOVER-100型车载式辐射监测系统难以满足救援工作的需求。利用多道脉冲分析器和cc1000无线收发芯片,建立一种核事故应急辐射监测系统,实现对固定地域内沾染强度的全程监测和沾染分布的总体分析判断。     

探讨电磁辐射防护技术

随着信息技术的迅速发展,计算机电磁泄露问题已得到广泛关注。主要阐述了电磁信息的来源、泄露原理以及危害等,并详细介绍了电磁辐射的防护技术。