数字图像温度测量系统的建立

（论文部分内容摘抄）

利用CCD图像进行温度测定的技术是最近发展起来的一项新技术。它属于非接触式辐射测温技术，而且可进一步获取温度场信息，带来实际工程中的许多便利，因而受到了国内外众多学者广泛的关注。建立一个利用CCD摄像机进行火焰温度测量的系统是运用这项技术的关键。本课题组建立了运用比色原理测量火焰温度的系统，包括硬件系统数据采集和软件系统数据处理。

由于该系统能适用于工业炉火焰温度的测量，因此它有以下特点。图像采集设备的分辨率高，目前为能提供清晰图像，准确地反映工业炉中的火焰温度信息！耐高温，防尘，工作稳定性高，工作温度可达，在结构上采用分光镜，可同时获得两个色光的灰度信息，火焰温度分析实时性好! 采用光学高温镜头，没有采用传像光纤，从而对象素数目没有具体限制！整个系统配置简洁，元件成本低廉，易于构成。

图像传输方式

要将火焰图像从炉膛内传出，需要专用的设备才行。它必须具有耐高温、使用寿命长、对图像产生的畸变小、易维护等特点。现行方法主要有：远距离拍摄、用传像光纤传输图像等。

远距离拍摄是最简单的一种方法，其传输介质为空气，这样的系统结构简单，成本低廉，但它对环境的要求较高，必须保证没有外界光源的侵入，对于传输光线的介质空气，必须保证它的清洁，使得光线在其中传输时没有折射损失，并且对于所拍摄的敏感波长光线没有吸收作用。这样的条件对于拍摄火焰图像过于苛刻，所以在拍摄火焰图像的场合这种系统是不适合的。

由于滤光片只能进行单一波长的滤波，所以要同时得到不同波长下的信息，必须由一定的滤光装置来完成，现有的方式有两种：一种是将滤光片装在一个法兰盘上，它可在摄像机镜头前不停的转动，这样只要设定好采样时间，就可得到不同波长下几乎同一时刻的信息。另一种就是架设分光镜，将输入的光信号分成若干束光信号，在不同的光路上装置不同的滤光片及摄像机，就可以得到同一时刻的不同波长的信息。

基于数字图像处理的火焰温度测量技术是一项新兴的测温技术，它能实时地获得火焰的温度场，可广泛用于冶金，建材，焊接，热电厂等场合对优化燃烧过程，保证产品质量，节约能源，保护环境都具有重要意义。

德国Excelitas PCO公司的CCD相机，具备高分辨率、高感光度、弱光成像的优点，将显微研究实验过程完美记录，为实验提供强而有力的图像数据支持。

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