一种直视型宽光谱共光轴线性光谱仪设计方法

    公开(公告)号:CN115165099B

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202210790976.8

    申请日:2022-07-05

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种直视型宽光谱共光轴线性光谱仪设计方法,属于光谱仪设计领域。本发明提出一种直视型宽光谱共光轴线性光谱仪设计方法,采用棱镜对与闪耀透射光栅组成PPG结构分光模块,利用棱镜与闪耀透射光栅组合的二次色散特性,实现在补偿光谱成像系统色散非线性的同时增大了系统光谱探测范围。光谱仪系统采用直视型共光轴光路设计,使望远系统、光谱成像系统中心处于同一光轴,保证了中心波长光线垂直入射望远系统和垂直出射聚焦成像透镜直至光电探测器。采用上述共光轴光路设计,既改善了光谱非线性又降低了调试难度。

    一种基于神经网络的多光谱温度测量方法

    公开(公告)号:CN113567000A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110812658.2

    申请日:2021-07-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的多光谱温度测量方法,属于光谱温度测量和非接触测温领域。本发明将光谱离散化,将物体温度辐射分解为离散化不同谱段的光谱;测量不同物体在不同温度的光谱辐射,通过成像面记录其光谱分布情况;将多通道采集得到的光谱数据进行归一化处理;构建神经网络模型,将预处理后的样本数据输入神经网络进行训练,建立光谱信息与物体温度之间的非线性映射关系;输入测试样本,根据测试样本的光谱强度信息与物体温度之间的非线性映射关系获得测试样本对应的温度。本发明利用神经网络有效解决目标物体的辐射量和真温之间的非线性映射关系,适用于绝大多数工程材料的目标真温及光谱发射率的测量问题。

    一种基于神经网络的多光谱高温瞬态测量系统

    公开(公告)号:CN113566971A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110812650.6

    申请日:2021-07-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的多光谱高温瞬态测量系统,属于光谱温度测量和非接触测温领域。本发明的光谱摄取单元实现对光谱信息的分离;光电转换单元对辐射物体的离散化后的光谱进行光电流转换,获取多通道的电压信号;主控处理单元的A/D电路将电压信号进行模数转换,主控芯片接收A/D的电压信号,将多通道的电压信号输入到神经网络进行训练,建立光谱数据与温度值的对应关系;神经网络测温单元根据目标物体的光谱数据,通过神经网络算法反演出目标物体的温度。本发明将神经网络应用于多光谱测温技术,利用神经网络具有较好的非线性映射能力,直接建立起光谱信息和温度之间的非线性联系,反演出温度值,测量结果更加准确,扩大系统应用范围。

    一种基于多光谱比色的高温瞬态测量系统和方法

    公开(公告)号:CN113418613A

    公开(公告)日:2021-09-21

    申请号:CN202110690122.8

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于多光谱比色的高温瞬态测量系统和方法,属于非接触测温领域。本发明的测量系统包括光谱摄取单元、光电转换单元和主控处理单元;谱摄取单元包括望远系统、孔径光阑、准直系统、色散系统、聚焦系统,光电转换单元包括光敏探测器阵列和放大电路,主控处理单元包括主控芯片和A/D电路。该测量方法包括光谱摄取单元设计、光电转换单元设计、光学系统参数标定,标定光敏探测器阵列像元上的波长分布、测量系统的温度曲线标定和待测物体的多光谱温度测量。本发明具有电路结构简单,响应速度快,动态测试范围能力高,系统成本低的特点,采用多光谱测温技术,利用多个通道在不同温度段之间的比值反演温度,具有更高的测温精度。

    一种基于多光谱比色的温度测量方法

    公开(公告)号:CN113588115A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110812639.X

    申请日:2021-07-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于多光谱比色的温度测量方法,属于光谱温度测量和非接触测温领域。本发明将物体辐射出来的光谱分解为不同波长的单色光到成像面的不同像元上;学系统参数标定,标定成像器件像元上的波长分布;利用黑体炉产生不同的温度,辐射出来的光谱分解为不同波长的单色光到成像器件成像面的不同像元上,并获取到不同波长的电压;在同一温度下,将各波长信号两两比色计算,即计算各波长信号的电压比值,进而计算通过比色计算获得的温度值,以及所有通过比色计算获得的温度值的方差;取方差最小的温度值做电压比值温度曲线;利用上述电压比值温度曲线对其他物体温度进行测量,根据电压比值推算出温度值。本发明提高了温度测量的准确度。

    一种基于多光谱比色的温度测量方法

    公开(公告)号:CN113588115B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202110812639.X

    申请日:2021-07-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于多光谱比色的温度测量方法,属于光谱温度测量和非接触测温领域。本发明将物体辐射出来的光谱分解为不同波长的单色光到成像面的不同像元上;学系统参数标定,标定成像器件像元上的波长分布;利用黑体炉产生不同的温度,辐射出来的光谱分解为不同波长的单色光到成像器件成像面的不同像元上,并获取到不同波长的电压;在同一温度下,将各波长信号两两比色计算,即计算各波长信号的电压比值,进而计算通过比色计算获得的温度值,以及所有通过比色计算获得的温度值的方差;取方差最小的温度值做电压比值温度曲线;利用上述电压比值温度曲线对其他物体温度进行测量,根据电压比值推算出温度值。本发明提高了温度测量的准确度。

    一种基于优化思想的多光谱温度测量方法

    公开(公告)号:CN116086617A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310057040.9

    申请日:2023-01-16

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于优化思想的多光谱温度测量方法,属于光谱温度测量和非接触测温领域。本发明建立温度与光谱信号之间的关系,建立多元温差关联函数,求解关联函数,建立温度测量模型,优化模型解,实现温度反演。本发明将建模过程简化为多元温差关联函数的寻优问题,避免了光谱发射率与其他物理量的关系假设,降低了深度学习方法对数据样本量的要求,简化了多光谱温度测量的过程。本发明与二次测量法、神经网络方法相比反演精度有所提高;反演速度与SMM法相比有大幅度提升。

    一种基于神经网络的多光谱高温瞬态测量系统

    公开(公告)号:CN113566971B

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202110812650.6

    申请日:2021-07-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的多光谱高温瞬态测量系统,属于光谱温度测量和非接触测温领域。本发明的光谱摄取单元实现对光谱信息的分离;光电转换单元对辐射物体的离散化后的光谱进行光电流转换,获取多通道的电压信号;主控处理单元的A/D电路将电压信号进行模数转换,主控芯片接收A/D的电压信号,将多通道的电压信号输入到神经网络进行训练,建立光谱数据与温度值的对应关系;神经网络测温单元根据目标物体的光谱数据,通过神经网络算法反演出目标物体的温度。本发明将神经网络应用于多光谱测温技术,利用神经网络具有较好的非线性映射能力,直接建立起光谱信息和温度之间的非线性联系,反演出温度值,测量结果更加准确,扩大系统应用范围。

    一种基于多光谱比色的高温瞬态测量系统和方法

    公开(公告)号:CN113418613B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202110690122.8

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于多光谱比色的高温瞬态测量系统和方法,属于非接触测温领域。本发明的测量系统包括光谱摄取单元、光电转换单元和主控处理单元;谱摄取单元包括望远系统、孔径光阑、准直系统、色散系统、聚焦系统,光电转换单元包括光敏探测器阵列和放大电路,主控处理单元包括主控芯片和A/D电路。该测量方法包括光谱摄取单元设计、光电转换单元设计、光学系统参数标定,标定光敏探测器阵列像元上的波长分布、测量系统的温度曲线标定和待测物体的多光谱温度测量。本发明具有电路结构简单,响应速度快,动态测试范围能力高,系统成本低的特点,采用多光谱测温技术,利用多个通道在不同温度段之间的比值反演温度,具有更高的测温精度。

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