一种可测量物体发热面积的红外热像仪及其测量方法

摘要

一种可测量物体发热面积的红外热像仪及其测量方法，涉及红外光电子技术领域，包括相连的红外探测部分和成像测量部分，红外探测部分包括镜头和与其连接的红外探测器，成像测量部分包括与红外探测器相连的成像运算模块，还包括分别与成像运算模块连接的激光测距仪、角度测量组件、驱动电路，所述驱动电路还连接一个显示电路；成像运算模块将激光测距仪、角度测量组件的测量参数计算，得出目标物体表面指定温度发热区域面积，并通过显示电路显示。本发明能够在测量物体红外热像图的同时，测量并显示出物体表面特定温度区间的区域面积，且结果比较准确，误差较小。

主权项

一种基于可测量物体发热面积的红外热像仪的测量方法，所述红外热像仪包括相连的红外探测部分和成像测量部分，所述红外探测部分包括镜头和与其连接的红外探测器，成像测量部分包括与红外探测器相连的成像运算模块，还包括分别与成像运算模块连接的激光测距仪、角度测量组件、驱动电路，所述驱动电路还连接一个显示电路；所述成像运算模块包括信号处理电路、成像电路及运算电路；其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：S1.红外探测部分将目标物体的红外辐射转变为电信号，并传入成像运算模块中，成像运算模块将电信号转变为图形信号；S2.角度测量组件包括的水平定角旋转盘，利用水平定角旋转盘和激光测距仪，测量计算出目标物体与红外热像仪的水平垂直距离L；S3.角度测量组件测量出所述红外热像仪与目标物体之间的垂直转角γ，激光测距仪测量目标物体到所述红外热像仪之间的距离L_测，结合水平垂直距离L计算出红外热像仪与测量目标的水平转角ω；S4.成像运算模块内部的运算电路根据所述水平垂直距离L和水平转角ω，再结合该红外热像仪参数，计算出目标物体表面指定温度发热区域面积；S5.所述成像运算模块将图形信号和目标物体表面指定温度发热区域面积，分别经过驱动电路后，通过显示电路中的显示器显示；所述运算电路计算目标物体表面，在指定温度下的发热区域面积公式为：$S={\mathrm{NL}}^2\frac{\sin \alpha \sin \beta }{\cos \left(\frac{2\omega +a}{2}\right)\cos \left(\frac{2\omega -\alpha }{2}\right)\cos \left(\frac{2\gamma +\beta }{2}\right)\cos \left(\frac{2\gamma -\beta }{2}\right)}·H·V,$其中S为所述指定温度发热区域面积，N为指定温度发热区域像元的总数，L为所述水平垂直距离，α为红外热像仪的水平视场角，β为红外热像仪的垂直视场角，γ为所述垂直转角，ω为所述水平转角，H为红外热像仪的水平像元数、V为红外热像仪的垂直像元数。