1. 研究目的与意义（文献综述）

温度作为一个最基本的环境参数，与人们生产生活息息相关，所以温度的测量显得尤为重要。[1]温度测量通常分为接触式和非接触式两类。较为传统的温度测量一般采用接触式测温方式。但随着国防科技事业、医学以及工农业的快速发展，现有的温度测量方法和技术己不能满足应用需要，在某些应用场合，非接触式测温比接触式测温具有更加明显的优势[2]。

在这样的大环境下，由于红外测温技术具有测温范围宽、不改变被测物体温度场分布、能远距离非接触测温等优点，引起了各国的高度重视，取得了长足的发展，获得了广泛的应用 [3-5]。红外测温的核心仪器是红外热像仪，探测器的探测灵敏度，输出噪声以及后续降噪处理电路能很大程度上影响测温的精确度，红外热像仪探测器的发展水平直接决定了红外测温应用的范围。随着红外热像仪的不断发展和改进，测温精度也会随着不断得到提高，使红外测温应用越来越广泛。

在红外测温方面，由于国外的红外成像技术发展非常成熟[6]，因此，在此基础上的红外测温技术也发展迅猛[13]。国外从上个世纪20年代就开始从事红外测温产品的研制。1954年国外科学家建议用3波长的比色温度计，得到了物体发射率与其发射波长之间的关系。为红外测温的发展提供了良好的基础。到二十世纪70年代末，3波长的高温计问世，它能够在三种不同波长下测量很高温度的物体，温度上限可以达到2000k，可以在滤光片的作用下形成4波长甚至6波长。在1981年，美国的gardner等就研制出了精度达到1%，而且测温范围在1000—1600k的6波长高温计。随后科学家又继续研制多波长的高温计。[14-15]随着红外测温技术的发展，到上世纪九十年代，红外测温仪的精度和测温的范围继续得到改善。红外热像仪的发展让红外测温技术有了更进一步的发展。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容与目标

目前红外测温系统设计有很多种方案。本文研究的主要内容是在红外测温系统中如何做到对目标物体的准确测温以及红外成像。在设计具体的方案前我们要（1）了解红外辐射的原理，知道物体温度和红外辐射的关系，知道物体探测元输出的灰度值与与温度的关系。（2）知道红外测温精度以及图像成像质量的影响因素，并掌握常见的补偿方法。（3）利用黑体测量得出温度与灰度的关系表，进行物体温度的标定，设计精确测量物体表面发射率的实验，提高物体温度的测量精度[10]。

利用fpga模块 arm处理器实现红外测温系统的设计[11-12]，完成上位机软件的编写。通过上位机能够显示当前工作点的温度和灰度值，并完成图像的红外显示。实现0-100℃的温度测量，误差控制在1℃以内。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，了解红外测温系统设计的相关知识原理及应用；了解红外成像测温仪在国内外的研究现状、发展趋势以及存在的问题；制定初步技术设计方案；了解fpga和arm芯片的相关知识；

第4-5周：完成外文文献翻译，开题报告；

第6-7周：编写上位机算法，完成上位机程序的设计，完成黑体温度-灰度的标定和物体表面发射率的测量；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 赵君, 刘卫国, 谭博,等. 基于虚拟仪器的可组网红外测温系统的设计与实现[j]. 计算机测量与控制, 2015, 17(1):36-38.

[2] 阳明, 袁辉建. 远程电力设备在线红外测温系统[j]. 测控技术, 2013, 32(11):55-58.