《基於光譜分析法的智慧型光譜測溫技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由戴景民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於光譜分析法的智慧型光譜測溫技術研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：戴景民
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
溫度測量在國防、軍事及工農業生產等領域中具有十分重要的作用。多光譜輻射測溫是通過測量目標的多個光譜輻亮度信息，經理論計算得到目標溫度和發射率，經20多年發展取得了較大進步，研製的儀器和算法可以解決一些對象（場合）的目標真溫測量問題。但是測量精度不可估計，環境影響大，某些對象不適合等問題存在，使該技術停滯不前。本申請是在前期多光譜輻射測溫技術研究成果基礎上，進行基於光譜分析法的智慧型光譜測溫技術研究，即通過目標輻射、環境特性的光譜分析，結合目標特性和環境資料庫，對測量對象和環境特性進行識別分類和評估，再進行目標輻射光譜修正和補償，最後採用該類專用的多光譜算法或光譜測溫算法得到目標真實溫度和光譜發射率。此外，研製高速中紅外光譜測溫系統，在1-5μm內進行2nm解析度的測量，為算法研究提供實驗手段。可望研製出一種全智慧型的高精度輻射測溫系統，實現大多數目標（場合）溫度和發射率的同時測量。
結題摘要
溫度測量在國防、軍事及工農業生產等領域中具有十分重要的作用。多光譜輻射測溫是通過測量目標的多個光譜輻亮度信息，經理論計算得到目標溫度和發射率，經20多年發展取得了較大進步，研製的儀器和算法可以解決一些對象（場合）的目標真溫測量問題。但是測量精度不可估計，環境影響大，某些對象不適合等問題存在，使該技術停滯不前。在前期多光譜輻射測溫技術研究成果基礎上，研製了中紅外多光譜測溫系統。採用光柵分光結構將波長數量擴展至256個，解決了現有測溫裝置波長數量較少的問題。採用線陣硒化鉛探測器，將光譜範圍從近紅外波段擴展到1-5μm的中紅外波段，測溫下限達到300℃，在不需要製冷的情況下降低了系統測溫下限，提高了系統的實用性。提出基於連續光譜光源的單色儀標定方法，提高了波長標定的精度。利用測溫系統和基於光譜識別的多光譜測溫方法，實現了對多類目標的溫度測量，提高了測溫系統的通用性。在理論方面：（1）提出了基於光譜識別的多光譜測溫方法。在實際測試多種目標在寬光譜、多波長下的光譜發射率基礎上建立了五類發射率模型。採用主成分分析方法提取光譜的幅度特徵和形狀特徵，利用基於最小二乘支持向量機的識別方法識別目標光譜對應的發射率模型，建立基於波長最佳化的多光譜測溫模型求解目標真溫。（2）提出了基於光譜識別的特殊目標測溫方法。建立了分段函式發射率模型。採用小波分析方法檢測並剔除光譜中的吸收帶和脈衝干擾。利用基於奇異點檢測和最小二乘支持向量機的特殊目標識別方法，檢測光譜奇異點並對目標光譜分段，識別每段光譜對應的發射率模型，建立分段函式多光譜測溫模型求解目標真溫。
