一種軋件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種軋件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元、紅外圖像分析及處理單元，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元包括兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器，所述紅外圖像分析及處理單元包括圖像預(yù)處理模塊、比色測(cè)溫模塊。本發(fā)明提供的軋件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)精確劃分紅外探測(cè)器采集紅外熱圖像，經(jīng)過(guò)模糊C均值聚類和閾值分割等算法對(duì)有效的軋件目標(biāo)進(jìn)行提取和灰度值測(cè)量，由溫度T測(cè)量模型計(jì)算軋件溫度及分布，從而對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的溫度控制給出相應(yīng)的指導(dǎo)，提高軋件的質(zhì)量。本發(fā)明適用性強(qiáng)，可以在自動(dòng)模式和人工模式下工作，方便與人工經(jīng)驗(yàn)作比對(duì)。
【專利說(shuō)明】
一種軋件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及冶金行業(yè)乳件相關(guān)領(lǐng)域，具體涉及一種乳件溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近紅外比色測(cè)溫技術(shù)，是一種集數(shù)字成像技術(shù)、光電傳感技術(shù)、以及信號(hào)處理技術(shù) 于一體的在線監(jiān)測(cè)式測(cè)溫技術(shù)。該技術(shù)也是目前國(guó)內(nèi)發(fā)展最為迅速的測(cè)溫技術(shù)之一，在很 多行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。其基本流程是:紅外探測(cè)器通過(guò)接收物體表面發(fā)出的紅外輻射 形成熱圖像，并以數(shù)字信號(hào)的形式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)模糊C均值聚類將乳件與冷 床等背景區(qū)分出來(lái)，從而獲得圖像中乳件部分的灰度，再由反演算法計(jì)算出乳件溫度，因此 具有穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)時(shí)性和連續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 本發(fā)明在此基礎(chǔ)上提出了研發(fā)一種基于紅外圖像信息及光譜分析原理，同時(shí)完成 乳件運(yùn)行監(jiān)視及其溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)的特種監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。通過(guò)紅外熱像技術(shù)測(cè)量全視場(chǎng)范圍內(nèi)乳 件溫度，從而獲得乳件垂直運(yùn)行方向上的溫度分布數(shù)據(jù)，判定佳靈配風(fēng)調(diào)整的效能，同時(shí)， 也可獲得乳件沿運(yùn)行方向上的溫度變化數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)溫度分布的可視化，直觀監(jiān)視金相相 變點(diǎn)對(duì)控制冷卻工藝效能進(jìn)行驗(yàn)證，有利于對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)一步地改進(jìn)、優(yōu)化，對(duì)于提高乳 件的質(zhì)量水平有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種乳件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括紅外圖 像監(jiān)測(cè)探頭單元、紅外圖像分析及處理單元，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元包括兩臺(tái)紅外面 陣探測(cè)器，所述兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器獲取散卷乳件在兩個(gè)不同波長(zhǎng)下的紅外熱成像圖像并 發(fā)送至所述紅外圖像分析及處理單元，
[0005] 所述紅外圖像分析及處理單元包括圖像預(yù)處理模塊、比色測(cè)溫模塊，所述圖像預(yù) 處理模塊對(duì)所述紅外熱成像圖像進(jìn)行預(yù)處理獲得散卷乳件包括幾何特征和輻射能量的物 理特征信息;所述比色測(cè)溫模塊通過(guò)模糊聚類分析提取對(duì)應(yīng)特征的乳件位置，并分別讀取 兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器對(duì)應(yīng)散卷乳件各部位的像素點(diǎn)的灰度值，最后通過(guò)測(cè)溫模型計(jì)算出對(duì) 應(yīng)散卷乳件各部位的溫度。
[0006] 較佳地，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元通過(guò)氣冷防護(hù)罩隔熱，所述氣冷防護(hù)罩內(nèi)部 通以潔凈壓縮惰性氣體保護(hù)。
[0007] 較佳地，所述惰性氣體為氮?dú)狻?br>[0008] 較佳地，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元、紅外圖像分析及處理單元之間設(shè)有一現(xiàn)場(chǎng) 電氣控制柜，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元獲取的紅外熱成像圖像以數(shù)字信號(hào)的形式經(jīng)由所 述現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜的光纖適配器傳送至所述紅外圖像分析及處理單元。
[0009] 較佳地，所述比色測(cè)溫模塊通過(guò)模糊聚類分析提取對(duì)應(yīng)特征的乳件位置，并分別 讀取兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器對(duì)應(yīng)散卷乳件各部位的像素點(diǎn)的灰度值的過(guò)程為：
[00?0] a)確定最佳分類數(shù)
[0011] 采用混合F統(tǒng)計(jì)量與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法來(lái)完成，最佳分類數(shù)的正確性用模糊劃分 熵來(lái)檢驗(yàn);F統(tǒng)計(jì)的主要思想如下：
[0012] 給定有限樣本集U= {山#，…，~}，U中每個(gè)元素特征個(gè)數(shù)為m，可寫(xiě)為：
[0013] Ui= {uii，Ui2,…，Uim}，i = 1，2,…，n (2)
[0014] 欲將數(shù)集U劃分成C類，要求2表示劃分所得的C個(gè)類別，聚類中 心給定為:V = { Vl，V2，…，Vc }，另外，Vi = ( Vil，Vi2，…，Vim)，
[0015] 令：
[0016] fW = ^=L~^i-,k=\X---,p (3J ΧΣ(μ_. - v"'.廣 "ι-1) ?=? /=1
[0017] 其中m是第i類的樣本個(gè)數(shù);Vik表示第i類樣本的第k個(gè)變量聚類中心；^表示第k 個(gè)變量的聚類中心的平均值;Uljk表示i類第j個(gè)樣本的第k個(gè)變量值;從理論上來(lái)說(shuō)，統(tǒng)計(jì)量 F(k)是服從于自由度為(c-1，n-c)的F分布的；
[0018]然后再令： Mixed - F = V 丨'尸⑷-F[k)=----(4)
[0019] A-吃師 Σ·//；'(/〇 A=I I=I
[0020] 同理，Mixed-F也是服從于自由度為(c-1，n_c)的F分布的；從上式可以看出，F(xiàn)(k) 作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，它的值與該類別(變量）的類內(nèi)聯(lián)系緊密度成正比，而與類間聯(lián)系緊密度 成反比；而Mixed-F綜合反映了所有劃分類別的類內(nèi)緊密度和類間分散度；
[0021] 令： 1234567 Hij(U^c) = Iog2 Ujk, -log, ujk,) + Iog2 l〇g2 ?a-,) (5) ,li l；=i ni ki=l 2 各類別之間的分散度越大，則類與類之間的相似性也越大，當(dāng)Hij(U, c)很大時(shí)，就 可歸為同一類別，由此確定最佳分類數(shù)； 3
[0024] b)邊界條件的確定 4
[0025]考慮到使用的窄帶濾波片的中心波長(zhǎng)及紅外探測(cè)器的曝光時(shí)間以后，紅外熱圖像 的灰度等級(jí)與目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系就基本確定，即目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度越大，灰度 等級(jí)大，而灰度等級(jí)與輻射率成正比，所以可以確定紅外熱圖像灰度統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律中乳件 的灰度等級(jí)最大，其他則為需要剔除的空隙部分； 5
[0026]在紅外熱圖像灰度統(tǒng)計(jì)中，設(shè)定某一點(diǎn)的灰度值為Ro為邊界條件，Ro為某特定值 時(shí)，當(dāng)其它點(diǎn)的灰度值RORo且連續(xù)分布一定數(shù)量時(shí)，這些點(diǎn)的集合即為待測(cè)乳件區(qū)域。 6 較佳地，所述比色測(cè)溫模塊的測(cè)溫模型建立過(guò)程包括： 7 a)、基于比色測(cè)溫原理，對(duì)比色測(cè)溫公式進(jìn)行變形，將設(shè)備補(bǔ)償因子拓展至與目標(biāo) 輻射相聯(lián)系，建立紅外光譜( i = 1，2)輻射強(qiáng)度Ri ( i = 1，2)與溫度T的對(duì)應(yīng)關(guān)系，擬合 InR1R2與補(bǔ)償因子InK'的函數(shù)關(guān)系，去除煙氣瞬態(tài)擾動(dòng)引起的誤差，得到溫度T測(cè)量模型如 下：
[0029] ⑴：
[0030] 其中，Ai為中心波長(zhǎng)，T為待測(cè)乳件表面溫度，& = 3.741832X10-1Vcm2為第一輻射 常數(shù)，C2 = 1.438786 X 104μπιΚ為第二輻射常數(shù);K為系統(tǒng)器件校準(zhǔn)因子，K ' =R22K，Ri(i = 1，2) 為紅外熱圖像的輻射強(qiáng)度;a、b、c為常數(shù)。
[0031] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0032] 本發(fā)明提供的乳件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)精確劃分紅外探測(cè)器采集紅外熱圖像， 經(jīng)過(guò)模糊C均值聚類和閾值分割等算法對(duì)有效的乳件目標(biāo)進(jìn)行提取和灰度值測(cè)量，由溫度T 測(cè)量模型計(jì)算乳件溫度及分布，從而對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的溫度控制給出相應(yīng)的指導(dǎo)，提高乳件的 質(zhì)量。本發(fā)明適用性強(qiáng)，可以在自動(dòng)模式和人工模式下工作，方便與人工經(jīng)驗(yàn)作比對(duì)。
[0033] 當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的 附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附 圖。
[0035] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的乳件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種乳件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，其包括紅外圖像監(jiān) 測(cè)探頭單元1、紅外圖像分析及處理單元3,紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元1包括兩臺(tái)紅外面陣探測(cè) 器，分別為第一紅外面陣探測(cè)器11、第二紅外面陣探測(cè)器12,所述兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器獲取 散卷乳件在兩個(gè)不同波長(zhǎng)下的紅外熱成像圖像并發(fā)送至紅外圖像分析及處理單元3，
[0038]紅外圖像分析及處理單元3包括圖像預(yù)處理模塊31、比色測(cè)溫模塊32,圖像預(yù)處理 模塊31對(duì)所述紅外熱成像圖像進(jìn)行預(yù)處理獲得散卷乳件包括幾何特征和輻射能量的物理 特征信息；比色測(cè)溫模塊32通過(guò)模糊聚類分析提取對(duì)應(yīng)特征的乳件位置，并分別讀取兩臺(tái) 紅外面陣探測(cè)器對(duì)應(yīng)散卷乳件各部位的像素點(diǎn)的灰度值，最后通過(guò)測(cè)溫模型計(jì)算出對(duì)應(yīng)散 卷乳件各部位的溫度。
[0039] 其中紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元1通過(guò)氣冷防護(hù)罩隔熱，所述氣冷防護(hù)罩內(nèi)部通以潔 凈壓縮惰性氣體保護(hù)。所述惰性氣體可以為氮?dú)?，?dāng)然此處惰性氣體也可以采用其他化學(xué) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的氣體。
[0040] 本實(shí)施例中，紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元1、紅外圖像分析及處理單元3之間設(shè)有一現(xiàn) 場(chǎng)電氣控制柜2,紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元1獲取的紅外熱成像圖像以數(shù)字信號(hào)的形式經(jīng)由現(xiàn) 場(chǎng)電氣控制柜2的光纖適配器傳送至所述紅外圖像分析及處理單元。
[0041]本實(shí)施例提供的比色測(cè)溫模塊32通過(guò)模糊聚類分析提取對(duì)應(yīng)特征的乳件位置，并 分別讀取兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器對(duì)應(yīng)散卷乳件各部位的像素點(diǎn)的灰度值的過(guò)程為：
[0042] a)確定最佳分類數(shù)
[0043]采用混合F統(tǒng)計(jì)量與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法來(lái)完成，最佳分類數(shù)的正確性用模糊劃分 熵來(lái)檢驗(yàn);F統(tǒng)計(jì)的主要思想如下：
[0044] 給定有限樣本集U= {m，u2, ···，&}，U中每個(gè)元素特征個(gè)數(shù)為m，可寫(xiě)為：
[0045] Ui= {uii，Ui2,…，Uim}，i = 1，2,…，n (2)
[0046] 欲將數(shù)集U劃分成C類，要求2 < C < !!,A1，A2，…，A。表示劃分所得的C個(gè)類別，聚類中 心給定為:V = { Vl，V2，…，Vc }，另外，Vi = ( Vil，Vi2，…，Vim)，
[0047] 令：
[0048]
[0049] 其中m是第i類的樣本個(gè)數(shù);Vik表示第i類樣本的第k個(gè)變量聚類中心;^表示第k個(gè) 變量的聚類中心的平均值;Uljk表示i類第j個(gè)樣本的第k個(gè)變量值;從理論上來(lái)說(shuō)，統(tǒng)計(jì)量F (k)是服從于自由度為(c-l，n-c)的F分布的；
[0050] 然后再令：
[0051]
[0052]同理，Mixed-F也是服從于自由度為(c-l，n-c)的F分布的；從上式可以看出，F(xiàn)(k) 作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，它的值與該類別(變量）的類內(nèi)聯(lián)系緊密度成正比，而與類間聯(lián)系緊密度 成反比；而Mixed-F綜合反映了所有劃分類別的類內(nèi)緊密度和類間分散度；
[00531 冬.
[0054：
(5)
[0055]各類別之間的分散度越大，則類與類之間的相似性也越大，當(dāng)Hij(U，c)很大時(shí)，就 可歸為同一類別，由此確定最佳分類數(shù)；
[0056] b)邊界條件的確定
[0057]考慮到使用的窄帶濾波片的中心波長(zhǎng)及紅外探測(cè)器的曝光時(shí)間以后，紅外熱圖像 的灰度等級(jí)與目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系就基本確定，即目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度越大，灰度 等級(jí)大，而灰度等級(jí)與輻射率成正比，所以可以確定紅外熱圖像灰度統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律中乳件 的灰度等級(jí)最大，其他則為需要剔除的空隙部分；
[0058]在紅外熱圖像灰度統(tǒng)計(jì)中，設(shè)定某一點(diǎn)的灰度值為Ro為邊界條件，Ro為某特定值 時(shí)，當(dāng)其它點(diǎn)的灰度值RORo且連續(xù)分布一定數(shù)量時(shí)，這些點(diǎn)的集合即為待測(cè)乳件區(qū)域。
[0059] 其中比色測(cè)溫模塊32的測(cè)溫模型建立過(guò)程包括：
[0060] a)、基于比色測(cè)溫原理，對(duì)比色測(cè)溫公式進(jìn)行變形，將設(shè)備補(bǔ)償因子拓展至與目標(biāo) 輻射相聯(lián)系，建立紅外光譜( i = 1，2)輻射強(qiáng)度Ri ( i = 1，2)與溫度T的對(duì)應(yīng)關(guān)系，擬合 InR1R2與補(bǔ)償因子InK'的函數(shù)關(guān)系，去除煙氣瞬態(tài)擾動(dòng)引起的誤差，得到溫度T測(cè)量模型如 下：
[0061] ⑴
[0062] 其中，Ai為中心波長(zhǎng)，T為待測(cè)乳件表面溫度，C1 = 3.741832 X KT12Wcm2為第一輻射 常數(shù)，C2 = 1.438786 X 104μπιΚ為第二輻射常數(shù);K為系統(tǒng)器件校準(zhǔn)因子，K ' =R22K，Ri(i = 1，2) 為紅外熱圖像的輻射強(qiáng)度;a、b、c為常數(shù)。
[0063]本發(fā)明具有以下有益效果：
[0064] 本發(fā)明提供的乳件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)精確劃分紅外探測(cè)器采集紅外熱圖像， 經(jīng)過(guò)模糊C均值聚類和閾值分割等算法對(duì)有效的乳件目標(biāo)進(jìn)行提取和灰度值測(cè)量，由溫度T 測(cè)量模型計(jì)算乳件溫度及分布，從而對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的溫度控制給出相應(yīng)的指導(dǎo)，提高乳件的 質(zhì)量。本發(fā)明適用性強(qiáng)，可以在自動(dòng)模式和人工模式下工作，方便與人工經(jīng)驗(yàn)作比對(duì)。
[0065] 以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡 敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容， 可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明 的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅 受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種社件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元、紅外圖像分 析及處理單元，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元包括兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器，所述兩臺(tái)紅外面陣 探測(cè)器獲取散卷社件在兩個(gè)不同波長(zhǎng)下的紅外熱成像圖像并發(fā)送至所述紅外圖像分析及 處理單元， 所述紅外圖像分析及處理單元包括圖像預(yù)處理模塊、比色測(cè)溫模塊，所述圖像預(yù)處理 模塊對(duì)所述紅外熱成像圖像進(jìn)行預(yù)處理獲得散卷社件包括幾何特征和福射能量的物理特 征信息;所述比色測(cè)溫模塊通過(guò)模糊聚類分析提取對(duì)應(yīng)特征的社件位置，并分別讀取兩臺(tái) 紅外面陣探測(cè)器對(duì)應(yīng)散卷社件各部位的像素點(diǎn)的灰度值，最后通過(guò)測(cè)溫模型計(jì)算出對(duì)應(yīng)散 卷社件各部位的溫度。2. 如權(quán)利要求1所述的社件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單 元通過(guò)氣冷防護(hù)罩隔熱，所述氣冷防護(hù)罩內(nèi)部通W潔凈壓縮惰性氣體保護(hù)。3. 如權(quán)利要求2所述的社件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述惰性氣體為氮?dú)狻?. 如權(quán)利要求1所述的社件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單 元、紅外圖像分析及處理單元之間設(shè)有一現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜，所述紅外圖像監(jiān)測(cè)探頭單元獲 取的紅外熱成像圖像W數(shù)字信號(hào)的形式經(jīng)由所述現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜的光纖適配器傳送至所 述紅外圖像分析及處理單元。5. 如權(quán)利要求1所述的社件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述比色測(cè)溫模塊通過(guò)模 糊聚類分析提取對(duì)應(yīng)特征的社件位置，并分別讀取兩臺(tái)紅外面陣探測(cè)器對(duì)應(yīng)散卷社件各部 位的像素點(diǎn)的灰度值的過(guò)程為： a)確定最佳分類數(shù) 采用混合F統(tǒng)計(jì)量與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法來(lái)完成，最佳分類數(shù)的正確性用模糊劃分賭來(lái) 檢驗(yàn);F統(tǒng)計(jì)的主要思想如下： 給定有限樣本集1]={山，112，-，，化}，1]中每個(gè)元素特征個(gè)數(shù)為111，可寫(xiě)為： Ui={uii,Ui2,...,Uim} ,1 = 1,2,...,η (2) 欲將數(shù)集U劃分成C類，要求2含C如，Ai，Α2，…，A康示劃分所得的C個(gè)類別，聚類中屯、給 定為：V= {vi,V2，...，Vc}，另夕 F，Vi= (Vil,Vi2，...，Vim)， 令：其中m是第i類的樣本個(gè)數(shù);vik表示第i類樣本的第k個(gè)變量聚類中屯、;^表示第k個(gè)變量 的聚類中屯、的平均值;化化表示i類第j個(gè)樣本的第k個(gè)變量值;從理論上來(lái)說(shuō)，統(tǒng)計(jì)量F化)是 服從于自由度為(c-l，n-c)的F分布的； 然后再令：同理，Mixed-F也是服從于自由度為k-l，n-c)的F分布的；從上式可W看出，F(xiàn)化)作為一 個(gè)統(tǒng)計(jì)量，它的值與該類別(變量)的類內(nèi)聯(lián)系緊密度成正比，而與類間聯(lián)系緊密度成反比； 而Mixed-F綜合反映了所有劃分類別的類內(nèi)緊密度和類間分散度； 令：各類別之間的分散度越大，則類與類之間的相似性也越大，當(dāng)出^U，c)很大時(shí)，就可歸 為同一類別，由此確定最佳分類數(shù)； b)邊界條件的確定 考慮到使用的窄帶濾波片的中屯、波長(zhǎng)及紅外探測(cè)器的曝光時(shí)間W后，紅外熱圖像的灰 度等級(jí)與目標(biāo)紅外福射強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系就基本確定，即目標(biāo)紅外福射強(qiáng)度越大，灰度等級(jí) 大，而灰度等級(jí)與福射率成正比，所W可W確定紅外熱圖像灰度統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律中社件的灰 度等級(jí)最大，其他則為需要剔除的空隙部分； 在紅外熱圖像灰度統(tǒng)計(jì)中，設(shè)定某一點(diǎn)的灰度值為Ro為邊界條件，Ro為某特定值時(shí)，當(dāng) 其它點(diǎn)的灰度值Ri〉R〇且連續(xù)分布一定數(shù)量時(shí)，運(yùn)些點(diǎn)的集合即為待測(cè)社件區(qū)域。6.如權(quán)利要求1所述的社件溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述比色測(cè)溫模塊的測(cè)溫 模型建立過(guò)程包括： a)、基于比色測(cè)溫原理，對(duì)比色測(cè)溫公式進(jìn)行變形，將設(shè)備補(bǔ)償因子拓展至與目標(biāo)福射 相聯(lián)系，建立紅外光譜λ?( i = 1，2)福射強(qiáng)度Ri( i = 1，2)與溫度T的對(duì)應(yīng)關(guān)系，擬合InRiRs與 補(bǔ)償因子ΙηΚ'的函數(shù)關(guān)系，去除煙氣瞬態(tài)擾動(dòng)引起的誤差，得到溫度巧則量模型如下：其中，λι為中屯、波長(zhǎng)，Τ為待測(cè)社件表面溫度，Ci = 3.741832Xl〇-i2wcm2為第一福射常 數(shù)，C2 = 1.438786 X lOVmK為第二福射常數(shù);K為系統(tǒng)器件校準(zhǔn)因子，K ' = R22K，Ri (i = 1，2)為 紅外熱圖像的福射強(qiáng)度;a、b、c為常數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK105841820SQ201610189373
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】吳海濱, 陳新兵, 李梓霂, 王立佳, 彭玉龍, 宋偉, 熊丹楓, 王飛
【申請(qǐng)人】安徽大學(xué)