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申请/专利权人:杭州电子科技大学
摘要:本发明公开了一种红外传感器测温结果的距离补偿矫正方法,其主要步骤为:使用红外传感器采集不同温度不同空间距离下的温度观测数据,对不同温度下的温度观测数据进行非线性拟合,求出平均拟合曲线,由最小二乘法求解待求解的参数值,由求解后的平均拟合曲线预测温度值,计算预测温度值与各自对应的真实温度值之间的误差,由最小二乘法最小化求解待确定的常量系数值;将求解后的常量系数值以及参数值作为基于距离的测温修正公式参数,由测温修正公式可以对任意距离下观测的温度进行补偿,得到物体的准确温度。本发明的目的是为了解决红外测温时由于距离造成的温度衰减,对设备温度监控的准确性提升具有重要意义。
主权项:1.一种红外传感器测温结果的距离补偿矫正方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.获取为可加热黑体设定的真实温度值、红外传感器与可加热黑体之间的空间距离值,在不同的真实温度值以及不同的空间距离值下获取可加热黑体的温度观测数据,将真实温度值和同一真实温度值下的一组温度观测数据作为一组距离温度数据样本,由所有距离温度数据样本构建距离温度数据集;S2.将距离温度数据集划分为训练集和测试集后,对训练集中的距离温度数据样本进行多项式拟合,每个距离温度数据样本对应得到一条待求解的多项式拟合曲线,每条待求解的多项式拟合曲线的自变量为红外传感器与可加热黑体之间的空间距离值,每条待求解的多项式拟合曲线的因变量为真实温度值与温度观测数据之间的温度差相对值;S3.将属于同一空间距离值的所有温度差相对值的平均值作为平均温度差相对值,对各个空间距离值下得到的平均温度差相对值进行多项式拟合,得到待求解的平均拟合曲线,待求解的平均拟合曲线的自变量为红外传感器与可加热黑体之间的空间距离值,待求解的平均拟合曲线的因变量为平均温度差相对值;S4.将各个空间距离值分别代入待求解的平均拟合曲线中进行温度估计,每个空间距离值对应得到一个平均拟合曲线估计的含有待求解参数的温度值;S5.计算平均拟合曲线估计的含有待求解参数的温度值与训练集中温度观测数据之间的均方误差,得到第一均方误差表达式,由最小二乘法最小化第一均方误差表达式,求解平均拟合曲线中待求解的参数值,得到求解后的平均拟合曲线;S6.在任意的空间距离下,由求解后的平均拟合曲线预测训练集中包含的各个真实温度值的温度值,得到一组补偿后的温度值,一组补偿后的温度值中的每个温度值中均带有一个待确定的常量系数;S7.计算一组补偿后的温度值中的每个温度值与各自对应的真实温度值之间的误差,得到第二均方误差表达式,由最小二乘法最小化第二均方误差表达式,求解待确定的常量系数值;S8.将求解后的常量系数值以及求解后的平均拟合曲线中的参数值作为基于距离的测温修正公式参数,将红外传感器与可加热黑体之间的空间距离值以及红外传感器观测到的温度观测数据作为输入,由测温修正公式输出补偿后的温度。
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