遠(yuǎn)紅外焦平面探測器溫度測定技術(shù)的研究.pdf

1、紅外測溫技術(shù)是最近幾十年才發(fā)展出的最先進(jìn)的非接觸式測溫技術(shù)[1]之一。這種技術(shù)通過接收物體發(fā)射出的紅外線來反映物體表面的溫度變化，相比較傳統(tǒng)測溫技術(shù)有很大的優(yōu)勢。本文基于紅外熱像設(shè)備以及先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備來實(shí)現(xiàn)紅外測溫功能，并將其應(yīng)用到消防救援領(lǐng)域工作中，具有非常大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先討論了紅外測溫技術(shù)的基本原理，介紹了紅外測溫技術(shù)的理論依據(jù):黑體輻射定律，并通過公式推導(dǎo)出了物體溫度與紅外輻射強(qiáng)度的關(guān)系。然后介

2、紹了紅外測溫?cái)?shù)學(xué)模型的兩種數(shù)學(xué)建模方法:基于檢定常數(shù)的數(shù)學(xué)模型和本系統(tǒng)中將要采用的基于參考溫度的數(shù)學(xué)模型。本章的最后介紹了利用最小二乘法的測溫標(biāo)定方法，包括利用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合的原理，這些將用在第6章實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中。
　　 其次，介紹了紅外測溫系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭建，硬件平臺(tái)主要包括以下模塊:LVDS信號(hào)的轉(zhuǎn)換和處理模塊，這部分主要用于將熱像儀輸出的LVDS信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)以方便數(shù)字信號(hào)的處理;FPGA圖像信號(hào)初步處理模

3、塊，這部分接受LVDS信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的TTL信號(hào)并進(jìn)行初步處理，為下一步ARM繼續(xù)處理做準(zhǔn)備;最后是人機(jī)交互模塊，這部分我們采用雙核芯片OMAP3530作為核心處理單元，對輸入的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行處理，并接受用戶的輸入并顯示相應(yīng)點(diǎn)的溫度。本章著重從原理上介紹了硬件平臺(tái)的具體處理過程，并對實(shí)現(xiàn)過程做了詳細(xì)的介紹，最后簡要介紹了黑體爐選型和系統(tǒng)中用到的紅外熱像儀，為下一步軟件的部署打下了基礎(chǔ)。
　　 再次，介紹了紅外測溫系統(tǒng)的軟件框

4、架，為了提高軟件的可移植性和可復(fù)用性，系統(tǒng)中使用了Linux操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)經(jīng)過20多年的發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)成為一個(gè)非常強(qiáng)大而穩(wěn)定的操作系統(tǒng)[2]，它支持多用戶、多進(jìn)程、多線程并且實(shí)時(shí)性能也不斷完善。本章從嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植，到I/O端口驅(qū)動(dòng)程序的編寫，再到應(yīng)用程序關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，都作了相應(yīng)的介紹。
　　 最后，介紹了獲取測溫曲線的方法、實(shí)驗(yàn)的步驟和并對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，通過Matla