手持式動物體溫監(jiān)控裝置及其數(shù)據(jù)處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及體溫監(jiān)控技術領域，尤其是涉及一種手持式動物體溫監(jiān)控裝置和該裝 置的數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術】
[0002] 目前，測量動物體體溫的裝置有接觸式的和非接觸式的，其中接觸式的體溫測量 裝置往往由于不能與動物體完全接觸，或者響應速度慢，而造成測溫不準確。非接觸式的熱 紅外測量裝置具有非接觸、準確性和靈敏度高等優(yōu)點，廣泛應用于動物體表測溫的研究中。
[0003] 但是，熱紅外測量裝置實現(xiàn)精確測溫的關鍵是確定體表紅外線發(fā)射率，因為在不 清楚體表紅外線發(fā)射率的情況下，就很難做到精準測溫，而對動物體表紅外線發(fā)射率的研 究相對較少。而且，熱紅外測量裝置中的紅外探測器由于受到材料和工藝水平的限制，存在 非均勻性的問題，如果在不校正的情況下長期使用，會嚴重影響熱成像質(zhì)量，進而影響溫度 的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對以上缺陷，本發(fā)明提供了一種手持式動物體溫監(jiān)控裝置及其數(shù)據(jù)處理方法， 該裝置及其方法使得動物體溫的測量不需要獲知體表紅外線發(fā)射率，而且消除了因紅外探 測器的非均勻性所帶來測量準確性差的缺陷。
[0005] 第一方面，該裝置包括：
[0006] 殼體；
[0007] 光學鏡頭，設置在所述殼體上；
[0008] 紅外探測器，設置在所述殼體內(nèi)部，所述紅外探測器上的紅外透鏡與所述光學鏡 頭的中心軸線重合，且所述透鏡和所述光學鏡頭之間形成光路，所述紅外探測器用于將從 所述光學鏡頭進入的動物體表紅外光轉(zhuǎn)化為電信號；
[0009] 標定模塊，設置在所述殼體內(nèi)部，包括標定擋片和第一驅(qū)動單元，所述第一驅(qū)動單 元用于控制所述標定擋片切入所述光路，使所述標定擋片與所述紅外鏡頭的中心軸線重 合，或者控制所述標定擋片切出所述光路；
[0010] 濾光模塊，設置在所述殼體內(nèi)部，包括濾光片和第二驅(qū)動單元，所述第二驅(qū)動單元 用于控制所述濾光片切入，使所述濾光片與所述紅外鏡頭的中心軸線重合，或者控制所述 濾光片切出所述光路；
[0011] 熱電偶，安裝在所述殼體上，用于檢測環(huán)境溫度；
[0012] 處理模塊，連接至所述紅外探測器和所述熱電偶，所述處理模塊用于在所述濾光 片未切入所述光路的情況下，根據(jù)所述標定擋片切入所述光路時所述紅外探測器所轉(zhuǎn)化成 的第一電信號，對在所述標定擋片未切入所述光路時所述紅外探測器所轉(zhuǎn)化成的第二電信 號進行修正，得到第一修正信號；在所述濾光片切入所述光路的情況下，根據(jù)所述標定擋片 切入所述光路時所述紅外探測器所轉(zhuǎn)化成的第三電信號，對在所述標定擋片未切入所述光 路時所述紅外探測器所轉(zhuǎn)化成的第四電信號進行修正，得到第二修正信號；根據(jù)第一修正 信號、第二修正信號和環(huán)境溫度分析動物體表溫度。
[0013] 可選的，該裝置還包括：
[0014] 觸摸屏模塊，連接至所述處理模塊，用于顯示所述動物體表溫度。
[0015] 可選的，所述觸摸屏模塊還用于輸入環(huán)境參數(shù)，所述環(huán)境參數(shù)包括所述監(jiān)控裝置 與被測動物體之間的距離和/或大氣溫度；
[0016] 所述處理模塊還用于根據(jù)所述環(huán)境參數(shù)，對所述動物體表溫度進行補償。
[0017] 可選的，所述觸摸屏模塊還用于拍攝動物的體表紅外照片。
[0018] 可選的，所述第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元均包括：驅(qū)動電機、與所述驅(qū)動電機傳 動連接的絲杠及與所述絲杠連接的托盤，所述驅(qū)動電機的動力輸出端和所述絲杠之間通過 齒輪換向器連接；
[0019] 所述標定擋片固定在所述第一驅(qū)動單元的托盤上，所述濾光片固定在所述第二驅(qū) 動單元的托盤上。
[0020] 可選的，所述標定擋片的材質(zhì)為硫化鋅或硒化鋅。
[0021] 第二方面，該方法包括：
[0022] 獲取在所述濾光片未切入所述光路的情況下，所述標定擋片切入所述光路時所述 紅外探測器所轉(zhuǎn)化成的第一電信號和所述標定擋片未切入所述光路時所述紅外探測器所 轉(zhuǎn)化成的第二電信號；
[0023] 根據(jù)所述第一電信號，對所述第二電信號進行修正處理，得到第一修正信號；
[0024] 獲取在所述濾光片切入所述光路的情況下，所述標定擋片切入所述光路時所述紅 外探測器所轉(zhuǎn)化成的第三電信號和所述標定擋片未切入所述光路時所述紅外探測器所轉(zhuǎn) 化成的第四電信號；
[0025] 根據(jù)所述第三電信號，對所述第四電信號進行修正處理，得到第二修正信號；
[0026] 獲取所述熱電偶檢測到的環(huán)境溫度；
[0027] 根據(jù)所述第一修正信號、第二修正信號及所述環(huán)境溫度，分析動物體表溫度。
[0028] 可選的，所述第一修正信號或所述第二修正信號采用下式計算：
[0030] 其中，若Υ^(Φ)為所述紅外探測器第i行第j列的探測元的所述第一修正信號， 則Xu (Φ)為所述紅外探測器第i行第j列的探測元對應的所述第二電信號，
為 所述紅外探測器第i行第j列的探測元對應的所述第一電信號，
為所述紅外探測器 所有探測元對應的所述第一電信號的平均值；
[0031] 若Y1,.,(①）為所述紅外探測器第i行第j列的探測元的所述第二修正信號，貝IJ X1,.,(Φ)為所述紅外探測器第i行第j列的探測元對應的所述第四電信號，X1,JO 1)為所述 紅外探測器第i行第j列的探測元對應的所述第三電信號，
為所述紅外探測器所有 探測元對應的所述第三電信號的平均值。
[0032] 可選的，所述
采用下式計算：
[0034] 其中，m為所述紅外探測器中探測元的行數(shù)，η為所述紅外探測器中探測元的列 數(shù)。
[0035] 可選的，采用下式公式組分析動物體表溫度：
[0037] 其中，T1^1為第一修正信號對應的溫度值，1\ 2為第二修正信號對應的溫度值，T ,為 環(huán)境溫度，τ。為所求的動物體表溫度，ε為動物體表紅外光發(fā)射率，η1為所述濾光片未切入 光路時表征所述紅外探測器響應波長范圍的常數(shù)，" 2為所述濾光片切入光路時表征所述紅 外探測器響應波長范圍的常數(shù)。
[0038] 本發(fā)明采用定源校正的方式從根本上消除了非均勻性產(chǎn)生的誤差，該方式對處理 模塊的存儲空間要求小，可以有效避免死機。在所述濾光片未切入所述光路的情況下，消除 非均勻性得到第一修正信號。在所述濾光片未切入所述光路的情況下，消除非均勻性得到 第二修正信號。利用這兩個修正信號和環(huán)境溫度建立方程組，變求解出動物體表溫度，實現(xiàn) 在不清楚動物體表紅外發(fā)射率的前提下計算體表溫度的目的。
【附圖說明】
[0039] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征信息和優(yōu)點，附圖是示意性的而不 應理解為對本發(fā)明進行任何限制，在附圖中：
[0040] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明手持式動物體溫監(jiān)控裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖2示出了本發(fā)明中標定模塊的結(jié)構(gòu)示意圖