科技成果

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成果名称: 红外热像精确测温技术及其应用研究

成果登记号: 9612019J0052

第一完成单位: 西安工程大学

联 系 人: 赵放

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 先进制造

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

本项目为基础研究项目,属于仪器科学与技术学科辐射测温领域。红外热像测温技术是当今迅速发展的高新技术之一,已广泛地应用于军事、准军事和民用等领域,并发挥着其它产品难以替代的重要作用。世界上,美国、英、法、德等发达国家非常重视红外热像测温技术的研究与应用,掌握热像测温技术的发展进程、应用领域和发展趋势,有利于启发科学、合理的发展思路,为红外热像仪的优化发展提供方向性的支持。本项目在陕西省科技厅、陕西省教育厅自然科学基金、中国纺织工业联合会等项目资助下,以红外热像测温原理为基础,以精确测量目标表面温度场分布为手段,以碳纤维材料、服装面料、红外医学图像为研究对象,首先建立红外热像测温物理模型及目标温度场和等效温度场的转换模型,其次提出红外热像仪外场精确测温方法,进行大气透过率的二次标定。最后利用红外热像精确测温技术进行了碳纤维材料的热物性、服装的舒适性以及医学图像处理等研究。红外热像测温的相关理论、方法和关键技术研究为目标表面温度的精确测量和热物性、服装舒适性以及医学领域的辅助诊断研究奠定了坚实的理论和技术基础。本项目在红外热像温度建模及测量技术应用研究领域的主要工作如下:

(1) 建立了红外热像测温物理模型。根据热辐射理论和红外热像仪的测温原理,系统分析了各种因素对红外热像仪测温的影响,得到被测物体表面发射率,吸收率,大气透过率,环境温度和大气温度对测温误差影响的关系。

(2)建立了辐射测温方程及目标温度场和等效温度场的转换模型,提出红外热像仪外场精确测温方法,进行大气透过率的二次标定。

(3)建立了基于红外热像技术的碳纤维材料导热性能测试平台以及红外热像技术的服装舒适性研究测试平台,应用红外热成像技术对碳纤维材料、不同环境中服装在穿着状态下表面温度场的测试,为材料导热性能分析与评价以及服装舒适性评价提供了一种新的方法和途径。

(4)针对红外医学图像的噪声特点,提出基于修正维纳滤波的小波包变换图像去噪、脉冲耦合神经网络模型的小波自适应斑点噪声滤除算法以及小波变换的医学图像增强方法。该项目的研究成果均已发表在 SCI、EI 收录的国际、国内期刊上,课题组累计发表论文 60 余篇,其中 SCI 检索论文 10 篇,EI 检索论文 20 篇,并且研究成果得到了国内外同行专家的正面引用,被红外与毫米波学报,光谱与光谱分析等引用,其中《红外热像仪测温技术发展综述》他引次数为 205,《红外热像仪精确测温技术》他引次数 165 次,《基于红外热像仪的温度测量技术及其应用研究》他引次数 114 次,《红外热像测温技术及其应用研究》他引次数为 75,《红外热像仪测温精度的理论分析》他引次数为 47,《红外热像仪外场测温的大气透过率二次标定》他引次数 20 次。