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一种利用红外热像仪补偿灰尘导致温度测量误差的新方法

DOI：10.1109/JSEN.2018.2882201 期刊：IEEE Sensors Journal 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 工业过程中产生的粉尘对红外测温精度有严重影响，这也是红外工业测温方法应用受限的主要原因。为降低粉尘对红外测温的影响，本文提出一种补偿粉尘所致测量误差的新方法。首先分析粉尘导致测温误差的来源，基于红外测温原理提出以粉尘透射率为关键但难以确定的补偿方法；随后为解决粉尘透射率确定难题，定义空间温度级共现矩阵和邻域温度级依赖矩阵，用于提取受粉尘影响的红外热图像纹理特征；最后通过整合参数优化的堆叠降噪自编码器与支持向量回归，建立基于所提特征确定粉尘透射率的粉尘透射率模型。实验结果表明，该补偿方法能有效降低粉尘对红外热像仪精度的影响。
作者： Dong Pan，Zhaohui Jiang，Zhipeng Chen，Weihua Gui，Yongfang Xie，Chunhua Yang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过提出一种新颖的补偿方法，并利用纹理特征和深度学习确定灰尘透射率，以降低灰尘对红外温度测量精度的影响。

研究成果

所提出的补偿方法通过分析红外测温机制，并采用基于纹理特征和SDAE-SVR的新型粉尘透射率确定模型，有效降低了粉尘导致的温度测量误差。实验结果表明，补偿后精度显著提高，平均误差（AE）降低约9.07倍，均方根误差（RMSE）降低7.76倍，从而使红外测温技术在多尘工业环境中的应用更为广泛。

研究不足

粉尘透射率测定模型是一种数据驱动的黑箱模型，有时可能与实际透射率存在偏差；该方法的适用范围限于0.5至1之间的粉尘透射率；工业过程中的运行条件可能影响参数，需进一步考量以实现最佳性能。

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