基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備及系統的制作方法【專利摘要】本申請提供了一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，包括光輻射調制裝置，配置為接收待測對象的光輻射，且加載預設的多個掩膜，將接收到的光輻射調制為多束第一光輻射和多束第二光輻射，并使多束所述第一光輻射沿第一路徑射出、多束所述第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出，所述多個掩膜根據符合壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣Φ變換生成；布置在所述第一路徑上的第一濾光元件和第一探測裝置；布置在所述第二路徑上的第二濾光元件和第二探測裝置；溫度確定裝置以及圖像生成裝置。本申請還提供了基于該設備的系統。其將壓縮感知理論、雙波長測溫技術、互補調制技術和探測技術相結合，重建出待測對象的二維紅外熱圖像。【專利說明】基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備及系統
技術領域：
[0001]本實用新型涉及雙波長溫度場成像領域，特別涉及一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備及系統。【
背景技術：
】[0002]在航空航天、冶金及汽車制造業等領域，常常需要對待測對象以及各種在線工件進行快速、實時監控，以最大限度地減少事故隱患、提高產品的安全性能及其質量。沿用傳統的接觸式測溫儀進行測量，雖然精度高，但必須使探測器接觸待測對象。可是在某些特殊的場合下（如對發動機燃燒室及高溫爐中的火焰進行測溫時)無法使用接觸式測溫儀，由此產生了非接觸式測溫方法。紅外測溫方法就屬于一種非接觸式測溫方法，該方法通過檢測物體表面發射的能量來測量溫度，具有測溫范圍廣、響應速度快和不明顯破壞測溫度場等特點，被廣泛應用于工業各個方面。[0003]紅外測溫方法主要基于黑體輻射理論，黑體是個理想化的物理模型，而自然界中實際存在的物體(測溫對象），其吸收能力及輻射能力都比黑體小，稱為灰體。根據普朗克輻射定律，一個絕對溫度為T的黑體，單位表面積在波長h、λ2(&的附近單位波長)的間隔內向整個半球空間發射的輻射功率(簡稱光譜輻射度)為Ε〇(λ，Τ)，而灰體的光譜輻射能量的計算公式為:E(λ，T)=ε(λ，T)E()(λ，T)，其中ε(λ，T)為該灰體的輻射率。[0004]現有技術中紅外測溫主要經歷了三個階段的發展。[0005]第一階段:傳統的紅外測溫設備，一律按黑體的熱輻射定律來設計。該設計方式假設紅外測溫儀實際接收到的熱輻射是與被測物的光譜輻射能量Ε(λ，Τ)是成比例，故在使用紅外測溫儀時，必須求出待測對象的輻射率ε(λ，Τ)數值，即進行輻射率修正。遺憾的是，該輻射率ε(λ，Τ)與待測對象的材料、表面狀態、波長，溫度以及輻射條件、環境因素等均有復雜的關系，因而很難準確測定ε(λ，Τ)，同時由于在某些情況下待測對象的輻射率隨溫度變化太大，因而傳統紅外測溫儀還存在著較大的誤差。[0006]第二階段:科學家們為解決傳統的紅外測溫設備存在的問題，研究出了基于單波長窄帶濾波紅外測溫技術。可是由于存在諸如水蒸氣等的周圍環境對紅外線的吸收，在很大幅度上影響了單波長紅外測溫的準確性。[0007]第三階段:利用雙波長濾波紅外測溫技術來進行紅外測溫。雙波長濾波紅外測溫技術的原理為:利用黑體輻射曲線中相鄰兩個波長對應的能量等比吸收的原理，在保證紅外測溫高精度測量的基礎上，克服了環境對物體發射紅外線吸收造成的測量誤差。根據普朗克輻射定律，一個絕對溫度為Τ的黑體，單位表面積在波長&、\2(&的附近單位波長)的間隔內向整個半球空間發射的輻射功率(簡稱光譜輻射度)Ε〇(λ，Τ)，滿足下式的變化關系：[0009]其中，c為真空光速c=2·99792458X108m/s;[0010]h為普朗克常數，h=6.62607004X10-34J·s;[0011]k為玻爾茲曼常數，k=1·3806488X10-23J/K;[0012]&為第一輻射常數，(：1=2地(32=3.7459\10-16￥·!!!2;[0013]C2為第二輻射常數，C2=hc/k=1.4387770620391X10-2m·K。[0014]而灰體的光譜輻射能量公式：[0016]其中，Εο(λ，Τ)為黑體發射的光譜輻射通量密度，λ為光譜輻射時的波長，Τ為黑體的絕對溫度，單位為Κ，ε(λ，Τ)為待測對象溫度為Τ，輻射波長為λ時的輻射率，〇<ε(λ，Τ)<1〇[0017]在經典近似情況下，?1，在紅外測溫儀的測溫范圍內滿足此條件，則Ε〇(λ，Τ)可近似簡化為Wien公式：1。[0018]若波長為定值，則上式只與溫度有關，可改寫為：[0019]Eo(T)=Aoexp(Bo/T)[0020]其中，Ao=CW5,Bo=-c2/x，且仍然只適用于黑體。若將Ao和Bo視為可變參量A和B，則可推廣到灰體的情況，則灰體的光譜輻射能量為：[0021]E(T)=Aexp(B/T)〇[0022]不同于公式-Η的是，前者只需簡單改變A和B參量的值就可實現從黑體到灰體的修正，而無需確定復雜的輻射率函數ε(λ，Τ)。[0023]利用相鄰兩波長等比吸收的原理。取2個波長的吸收能量比作為溫度的函數，即可避免由于水蒸氣等環境對紅外線吸收的因素而造成的測量誤差。[0024]現在分別取λ#Ρλ2,則有：[0025]Ει(Τ)=Αι(λ1)θχρ(Βι(λ1)/Τ),[0026]Ε2(Τ)=Α2(λ2)θχρ(Β2(λ2)/Τ)。[0027]上述兩式作比值得：[0029]Β'ιΒΚλΟ-ΒΧλ〗）。因此，只要利用實驗數據擬合確定Υ和V兩個參數，即可獲得被測物體的溫度Τ與該比值X之間的關系。即，根據上述擬合系數Υ和V，可以得到此種環境下的該輻射體的溫度。[0030]圖1(a)示出了現有技術中一種雙波長濾波紅外測溫設備的示意圖。圖1(b)示出了圖1(a)中調制盤的結構示意圖。參考圖1(a)和圖1(b)，該雙波長濾波紅外測溫設備的工作方法是：[0031]待測對象發出的一束光輻射沿水平方向通過透鏡9射向反射鏡8,由反射鏡8將光福射反射至分光鏡1(或二向色鏡）。分光鏡1將這束光福射進行反射和透射，形成水平方向上的反射的第一光輻射和垂直方向上的透射的第二光輻射。水平方向上的第一光輻射經過窄帶濾光片7濾為波長為第一波長的光(例如波長為λ:的光）。波長為\:的光通過反射鏡6反射為垂直方向后并射向帶有電機的調制盤5。垂直方向上的第二光輻射經過反射鏡2反射后形成水平方向上的第二光輻射，經過窄帶濾光片3濾為波長為第二波長的光(例如波長為λ2的光）。波長為λ2的光射向帶有電機的調制盤5。電機帶動調制盤進行轉動，波長為12的光可以通過調制盤5上的通孔(參見圖1(b))射向光敏傳感器4,波長為h的光可以通過調制盤5上的鏡面反射后射向光敏傳感器4。光敏傳感器4獲取波長為λ#Ρλ2的光的能量，再經過放大電路、計算電路進行數據處理生成待測對象的溫度，該溫度在顯示的設備上進行顯示。[0032]本申請的發明人做了大量的實驗，發現利用該雙波長濾波紅外測溫設備測得的溫度的精度盡管相對于單波長紅外測溫設備有了明顯的提高，但仍然存在一定的誤差。本發明人還發現:一方面，雙波長光輻射測溫的精度與光輻射分成的雙波的平均度成正比。即：當入射的光輻射分成的兩束光束的光子數或者能量越平均，其測溫的精度越高。另一方面，該雙波長濾波紅外測溫設備測得的溫度的精度還受能量損失制約，如果光輻射在測量過程中能量損失越大，測得的溫度的精度越低。本發明人根據上述發現的理論，再對照現有技術中雙波長濾波紅外測溫設備發現：[0033]分光鏡(或者二向色鏡）的反射或透射效率都不高，存在較大的能量損失，所以造成后期測溫精度下降；[0034]分光鏡透射和反射的第一光輻射和第二光輻射的光子數或者能量分配比例的區間大約為[50%Τ20%:50%±20%~5()%710%:5()%土10%]，該比例離理想中的1:1的絕對等分的差距很大，所以造成后期測溫精度下降。此外，雙波長濾波紅外測溫設備中的二向色鏡依賴在光學平片的正反面鍍上不同的膜以實現濾光，如果需要選擇其它的波長，則需要更換整塊二向色鏡。所以雙波長濾波紅外測溫設備測得的溫度的精度不高，且使用不太方便，其適應性不廣。[0035]盡管近年來科學家也提出了多波長測溫方案，用于提高測溫精度，但其結構復雜，太多的波段也會導致發射率方程組的病態程度加深，不適合實際應用。[0036]此外，紅外熱成像技術通常是運用光電技術檢測物體輻射的特定波段的紅外線光輻射，并在檢測到的紅外線光輻射能量與物體的表面溫度之間建立相應關系，進而獲得物體的紅外熱像圖。這種紅外熱像圖與物體表面的熱分布場相對應，熱圖像上的不同顏色代表被測物體的不同區域具有不同的溫度。[0037]傳統的紅外熱成像技術通常需要面陣探測器，其成像靈敏度受限于面陣探測器對于單位像素的探測靈敏度，且面陣探測帶來了測量維度和測量數上的冗余，限制了其在暗場環境下的應用。【
實用新型內容】[0038]鑒于現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備、系統以及方法，其主要將壓縮感知理論、雙波長測溫技術、互補調制技術和探測技術相結合。[0039]根據本實用新型的一個方面，提供了一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備。該設備包括：[0040]光輻射調制裝置，配置為接收待測對象的光輻射，且加載預設的多個掩膜，將接收到的光福射調制為多束第一光福射和多束第二光福射，并使多束所述第一光福射沿第一路徑射出、多束所述第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出，所述多個掩膜根據符合壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣Φ變換生成；[0041]布置在所述第一路徑上的第一濾光元件，配置為接收多束所述第一光輻射，并將接收到的第一光輻射過濾為波長為第一波長λι的多束光；[0042]布置在所述第二路徑上的第二濾光元件，配置為接收多束所述第二光輻射，并將接收到的第二光輻射過濾為波長為第二波長λ2的多束光；[0043]布置在第一路徑上的第一探測裝置，配置為接收波長為第一波長心的多束光并將其轉換為相應的多個第一光電信號參量；[0044]布置在第二路徑上的第二探測裝置，配置為接收波長為第二波長人2的多束光并將其轉換為相應的多個第二光電信號參量；[0045]溫度確定裝置，配置為接收來自所述第一探測裝置和第二探測裝置的多個所述第一和第二光電信號參量，并根據多個所述第一和第二光電信號參量與溫度的預定關系確定出所述待測對象每一個像素點的溫度值；[0046]圖像生成裝置，配置為根據所述待測對象每一個像素點的溫度值以及待測對象的二維圖像反演出待測對象的二維紅外熱圖像。[0047]在本實用新型的一些實施方式中，所述光輻射調制裝置加載所述多個掩膜，所述第一探測裝置和所述第一探測裝置根據所述掩膜探測多個所述第一光電信號參量和所述多個所述第二光電信號參量包括：[0048]提供2k階的Hk矩陣，其中2k_l>N，N為所述待測對象的總像素數；[0049]刪除矩陣Hk的第一行和第一列后得到(2k_l)X(2k_l)階的剩余矩陣Ηω;[0050]將矩陣Ηω中所有元素中的-1變為0,所有1保持不變，獲得0-1分布的矩陣iiV;[0051]以兩個2k-1階的擴充排列矩陣P和Q打亂2k-1階0-1矩陣祀1，得到矩陣如[0052]提取上述矩陣H+中Μ行作為隨機測量矩陣Φ;[0053]加載由Η+矩陣的第i行H+1拉伸變換而得的掩膜，并且將接收到的光輻射調制為第一光福射和第二光福射，將所述第一光福射轉換為相應的第一光電信號參量Ei(T)2i-i，將所述第二光福射轉換為相應的第二光電信號參量E2(T)2i-l;[0054]加載由H+矩陣的第i行的補集Hi拉伸變換而得的掩膜，并且將接收到的光輻射調制為第一光福射和第二光福射，將所述第一光福射轉換為相應的第一光電信號參量Ει(T)2i-1，將所述第二光福射轉換為相應的第二光電信號參量E2(T)2i-l;[0055]其中，i=l，2,3,4......M;M/NX100%=5%~30%。[0056]在本實用新型的一些實施方式中，所述溫度確定裝置根據如下的所述預定關系確定所述待測對象每一個像素點的溫度值：[0057]根據、結合數學模型計算出待測對象在波長心下的二維圖像Si*的部分信號值XdW;[0058]利用壓縮感知原理Υ=ΦΨX'+e，在已知測量值向量Υ、測量矩陣Φ和稀疏基Ψ的情況下，反演出全部待測對象在波長心下的二維圖像Si*的全部信號值Xdh)，重構待測對象在波長1:下的二維圖像s1;[0059]根據Υ?==Ε2(Τ)2Μ-Ε2?Τ)2ι、結合數學模型，計算出待測對象在波長λ2下的二維圖像&中的部分信號值Xdh)'；[0060]利用壓縮感知原理Y=φψX'+e，在已知測量值向量Y、測量矩陣Φ和稀疏基ψ的情況下，反演出全部待測對象在波長12下的二維圖像&中的全部信號值xdh)，重構待測對象在波長、下的二維圖像&;[0061]根據待測對象在波長λ:和波長λ2下的二維圖像SdPS2、Xi=Si./S2以及所述Ti=B7lnUVA'）確定出待測對象每個像素點的溫度值T1;[0062]其中，A'、Β'為預設系數。[0063]在本實用新型的一些實施方式中，所述稀疏基Ψ采用梯度基、離散余弦變換基、小波基、傅里葉變換基、Gabor變換基中的任意一種實現。[0064]在本實用新型的一些實施方式中，所述待測物體在波長1:和波長λ2下的二維圖像Si和S2的重構可以采用ΜΡ、0ΜΡ、StOMP、ReOMP、SPAR⑶、LARS、BCS、FBMP、SL0、ΡΡΡΑ、KF-CS、BPDQ、k-1FOCUSS、1i-Magic、IST、TwIST、FISTA、SOCP、RecPF、FPC、GPSR、SpaRSA、ALM、FALM、17八1^3、(：〇53]\03、1^1、5?、11_18、5]\03、了卩0〇5、陬5了厶、5厶1^厶、5?61^1、￥厶讓1、1()重建算法、11重建算法、h重建算法、BPDN算法、BPDN的LAG松弛算法、LASSO算法、TV算法中的任意一種實現。[0065]在本實用新型的一些實施方式中，所述光輻射調制裝置包括：[0066]空間光調制器，配置為根據預設矩陣Φ變換生成的多個掩膜，以將接收到的待測對象的光輻射調制為所述第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出；[0067]控制元件，配置為控制所述空間光調制器依次加載由所述預設矩陣Φ變換生成的多個掩膜。[0068]在本實用新型的一些實施方式中，所述空間光調制器為選自數字微鏡器件、光強數字調制器或液晶光閥。[0069]在本實用新型的一些實施方式中，所述第一探測裝置為第一點探測器，所述第二探測裝置為第二點探測器，并且[0070]所述基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備還包括布置在所述第一路徑上、位于所述第一點探測器與所述空間光調制器之間的第一會聚元件，和布置在所述第二路徑上、位于所述第二點探測器與空間光調制器之間的第二會聚元件，[0071]所述第一點探測器位于所述第一會聚元件的光焦點處；[0072]所述第二點探測器位于所述第二會聚元件的光焦點處。[0073]在本實用新型的一些實施方式中，所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備還包括：[0074]布置在所述第一路徑上、位于所述第一點探測器與所述空間光調制器之間的第一光強衰減元件，和[0075]布置在所述第二路徑上、位于所述第二點探測器與空間光調制器之間的第二光強衰減元件。[0076]在本實用新型的一些實施方式中，所述第一濾光元件和所述第二濾光元件為中心波長相差至少l〇nm的第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片，所述第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片的半高寬參數至少為10nm〇[0077]本實施方式通過設置光線會聚收集元件可以會聚、收集光線，以方便供后續的探測元件探測。即，通過高通量測量獲得超過所采用的探測裝置本身的靈敏度的極限。因此，可以采用兩個點探測器便完成了原本需要兩個面陣測溫器件才能完成的工作，極大地降低了測量維度，大幅增加光通量，避免了紅外光通量在維度上的分配，而將噪聲壓制在單像素水平，信噪比大幅提高。此外，利用不同濾光元件（例如窄帶濾光片）進行濾波得到單波長光，再將該單波長光會聚收集成以供點探測器檢測，降低了無關光的干擾，提高了數據采集精度。再者，設置光強衰減元件(例如中性密度濾光片)可以衰減光線的光電信號，以防止強光對后續點探測器的損傷而降低采集的光線的精度，進而提高了后續的測溫精度，同時延長了產品的使用壽命。[0078]在本實用新型的一些實施方式中，所述光電信號參量包括光子數、電流值、電壓值、電阻值中任意一種。[0079]在本實用新型的一些實施方式中，所述光輻射為紅外波段的光輻射。[0080]在本實用新型的一些實施方式中，所述第一和第二點探測器選自近紅外、中遠紅外、遠紅外波段的外光電效應探測器組、內光電效應探測器組、強光探測器組和弱光探測器組中的任意一種，其中，[0081]所述外光電效應探測器組包括：雪崩二極管、真空光電管、充氣光電管、光電倍增管、變像管、像增強器、攝像管；[0082]所述內光電效應探測器組包括:本征型光電導探測器、摻雜型光電導探測器、光磁電效應探測器、光生伏特探測器；[0083]所述強光探測器組包括：內置或者外置有模數轉換器的強光探測器；[0084]所述弱光探測器組包括：內置或者外置有計數器的弱光探測器。[0085]本實施方式提供的點探測器可以自由選擇各種類型以滿足各種需求，增強了產品的通用性能，也便于后期的維護保養。本實施方式的成像設備適用于強熱輻射和弱熱輻射條件，且在弱熱輻射條件下可達到單光子水平，其將傳統光學成像推廣到溫度場成像的范疇，充分利用了高通量測量來獲得超過所采用的探測器件本身的靈敏度極限的系統成像靈敏度(即超靈敏），并繼承了測量維度減少的優勢。[0086]本實用新型還提供了一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統，包括：[0087]如上所述的述基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備以及定標裝置，[0088]所述定標裝置包括溫度可調節的基準光源，所述基準光源配置為在一個定標階段中，將調節成的不同溫度的光輻射射向所述光輻射調制裝置，由所述光輻射調制裝置將接收到的光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出，以獲取多個第一和第二光電信號參量，并根據所述不同溫度與所述第一和第二光電信號參量的計量值，確定出所述第一和第二光電信號參量與溫度的預定關系。[0089]本實用新型的實施方式中，在實際測量被測物體之前，可以先通過定標裝置以及紅外輻射溫度曲線公式，擬合得出此種環境下的輻射體的相應系數，然后通過計算機程序設定此系數下的計算公式，即可測量或者監測任何情況下的輻射溫度;有效地克服了紅外測溫中各種物體的"輻射率修正"難題，克服了測量條件復雜、現場測量條件波動或者水蒸氣等因素的環境吸收造成的測量誤差，實現了高精度溫度測量。[0090]在本實用新型的一些實施方式中，所述確定調節的不同溫度和獲取的多個第一和第二光電信號參量的預定關系為：[0091]Edi(T)i/Ed2(T)i=A，exp(B，/Tdi)，[0092]其中，i為1至η的自然數;A'、B'為預設系數，Tdl為所述基準光源發出的第i個溫度，Edl(T)i為第i次定標時測得的波長為第一波長的光的光電信號參量，Ed2(T)i為第i次定標時測得的波長為第二波長的光的光電信號參量。[0093]在本實用新型的一些實施方式中，所述定標裝置還包括將基準光源的光輻射轉化為平行光輻射的擴束準直透鏡。[0094]在本實用新型的一些實施方式中，所述定標裝置還包括將所述擴束準直透鏡轉化的平行光輻射射向所述光輻射調制裝置的分束器。[0095]本實用新型將壓縮感知理論、雙波長測溫技術、互補調制技術和探測技術相結合，提供了一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備、系統以及方法。利用本實用新型能夠重建被測對象的二維紅外熱圖像。該圖像與物體表面的熱分布場相對應，即反映被測對象的紅外輻射能量分布，二維紅外熱圖像上顯示的不同顏色代表被測對象的不同溫度，可以觀察到被測物體的整體溫度分布狀況，研究被測物體的發熱情況。[0096]本實用新型利用壓縮感知原理實現亞采樣和低維度測量(采樣率5%~30%)，具有很好的去噪能力。并且將傳統壓縮光學成像推廣到溫度場成像的范疇。此外，本實用新型充分利用了高通量測量來獲得超過所采用的探測器件本身的靈敏度極限的靈敏度（即超靈敏），并繼承了測量維度和測量數均減少的優勢。[0097]本實用新型還以Hadamard矩陣、排列矩陣、DMD互補調制相結合的方案實現了正負光強調制，使得測量矩陣滿足受限等距性質(RestrictedIsometryProperty，RIP)條件，適合于CS的重建計算，使圖像質量獲得1~2個數量級的提高，其將成為測溫領域的一個重要發展方向。該項技術可以廣泛應用在深空探測、遙感、材料檢測、夜視觀測等相關科技領域。【附圖說明】[0098]圖1(a)為現有技術中一種雙波長測溫設備的結構示意圖；[0099]圖1(b)為圖1(a)中調制盤的結構示意圖；[0100]圖2為本實用新型一些實施方式的基于光輻射的測溫設備的結構示意圖；[0101]圖3(a)為本實用新型一些實施方式的DMD中多個微鏡結構示意圖；[0102]圖3(b)為圖3(a)中兩片微鏡結構不意圖；[0103]圖4為本實用新型另一些實施方式的基于光輻射的測溫設備的結構示意圖；[0104]圖5為本實用新型一些實施方式的基于光輻射的測溫系統的結構示意圖；[0105]圖6為本實用新型一些實施方式的基于光輻射的測溫方法的流程示意圖；[0106]圖7為本實用新型一些實施方式的基于光輻射的測溫方法的定標步驟的流程示意圖；[0107]圖8為本實用新型一些實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的結構示意圖；[0108]圖9為8X8的Hadamard矩陣；[0109]圖10為本實用新型另一些實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的結構示意圖；[0110]圖11為本實用新型一些實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統的結構示意圖。【具體實施方式】[0111]為了使實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對實用新型作進一步詳細的說明。雖然附圖中顯示了本公開示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本實用新型而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹的理解本實用新型，并且能夠將本實用新型的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。[0112]為了使實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對實用新型作進一步詳細的說明。雖然附圖中顯示了本公開示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本實用新型而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹的理解本實用新型，并且能夠將本實用新型的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。[0113]參照圖2,本實用新型的一些實施方式提供了一種基于光輻射的測溫設備的結構。該測溫設備包括:光輻射等分裝置2、第一濾光元件3-1、第二濾光元件4-1、第一探測裝置3-4、第二探測裝置4-4,以及分別與第一探測裝置3-4、第二探測裝置4-4連接的溫度確定裝置5。該測溫設備的各個部件的連接關系和處理光輻射的過程可以描述如下：[0114]待測對象(例如人體或者電燈，圖中未進行標示）向光輻射等分裝置2發出光輻射(例如紅外輻射、紫外輻射或者可見光）。光輻射等分裝置2接收待測對象的光輻射，將接收到的光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑(如測溫設備的左臂方向的路徑)射出、第二光輻射沿第二路徑(如測溫設備的右臂方向的路徑)射出。布置在第一路徑上的第一濾光元件3-1接收所述第一光輻射，并將接收到的第一光輻射過濾為波長為第一波長的光(例如波長為λι的單波光）。布置在第二路徑上的第二濾光元件4-1接收第二光輻射，并將接收到的第二光輻射過濾為波長為第二波長的光（例如波長為λ2的單波光，其中λ^λ2不等，當λ^λ2為相鄰波段的波長時，效果最佳，因為當&與\2無限接近時，ει(λι,Τ)^ε2(λ2,Τ)，Μ：[0115]Α'=Αι(λ!)/Α2(λ2)=(ει(λ!，Τ)&λ!5)/(ε2(λ2，Τ)&λ25)~（λ!/λ2)5，[0116]Β7=Βι(λι)-Β2(λ2)=-〇2/λι+-〇2/λ2,[0117]但是，11與\2越接近，對探測器的靈敏度和準確性的要求越高，另外考慮到環境噪聲和探測器本征噪聲（如暗計數等)對系統的測溫準確性造成的較大影響，心與12在實際測量中不可能無限接近，因而兩個輻射波長下的輻射率￡1〇1，1')和￡2〇2，1')不可簡單相消，而需要通過定標確定出預定關系。布置在第一路徑上的第一探測裝置3-4接收波長為第一波長的光并將其轉換為相應的第一光電信號參量。布置在第二路徑上的第二探測裝置4-4接收波長為第二波長的光并將其轉換為相應的第二光電信號參量。溫度確定裝置5接收來自第一探測裝置3-4和第二探測裝置4-4的第一和第二光電信號參量，并根據所述第一和第二光電信號參量與所述待測對象的溫度的預定關系確定出待測對象的溫度。[0118]在本實施例中，光輻射等分的含義是：將接收到的光輻射的光子數或者能量按[50%不5%:50%±5%~50%:50%]的比例區間進行分配。在本實施方式中，可以達到1:1的平均分配的比例，此時，測溫的效果最佳。由此可知，本實施例的等分的比例[50%T5:%:5(m±5?~50%:50%]遠遠比現有技術中二向色鏡中光輻射分配的比例[50%;20%:50%i20%~50%?1()%:50%±]0%]的平均度要高很多。由于測溫的精度隨著平均度的提高而提高，所以，本實施例測溫精度比現有技術的精度要高很多。[0119]繼續參見圖2,溫度確定裝置5包括除法器5-1和計算元件5-2。其中，除法器5-1分別與第一探測裝置3-4和第二探測裝置4-4連接。計算元件5-2與除法器5-1連接。除法器5-1用于計算波長為第一波長的光的光電信號參量ΕΚΤ)和波長為第二波長的光的光電信號參量扮")之間的比值X。計算元件5-2用于根據第一和第二光電信號參量EKTWPEKT)與所述待測對象的溫度的預定關系確定出待測對象的溫度。[0120]由此，本設備為運算頻率較高、運算重要程度高的比值運算單獨提供除法器，使得比值運算與其它邏輯運算區別開來，優化了測溫設備的結構，減少了運算錯誤、縮短了運算的時間，提高了運算精度。此外，這種硬件結構也可以以軟件模塊的方式來實現。[0121]在本實施例中，溫度確定裝置根據如下的預定關系確定待測對象的溫度：[0122]T=B，/ln(X/A，）[0123]其中，ΧζΕΚ?/ΕΜ?,Α'Β'為預設系數，T為待測對象的溫度，Ei⑴為第一光電信號參量，E2(T)為第二光電信號參量。[0124]再次參見圖2,光輻射等分裝置包括:空間光調制器2-1和控制元件2-2。其中，空間光調制器2-1根據預定控制將接收到的待測對象的光輻射等分為所述第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出。控制元件2-2對所述空間光調制器進行預定控制（例如通過加載掩膜(數字圖像處理中，掩模為二維矩陣數組)為0-1矩陣中〇和1的數量來控制，該部分內容下文還會繼續介紹）。[0125]在本實施例中，空間光調制器可以選用數字微鏡器件（DigitalMicromirrorDevice，DMD)、光強數字調制器或液晶光閥中的任意一種。因為DMD)、光強數字調制器或液晶光閥均是現有的產品，因此，下面僅對DMD等量分配光輻射進行詳細說明，其余產品不再贅述。[0126]圖3(a)示出了本實用新型一種實施方式的DMD中多個微鏡結構示意圖。圖3(b)示出了圖3(a)中兩片微鏡結構示意圖。[0127]參考如圖3(a)和圖3(b)，DMD包括多個微鏡和與所述多個微鏡對應的多個轉動鉸鏈，各個轉動鉸鏈可以根據預定控制將各個微鏡向預設方向（例如與垂直方向成+12度和-12度)翻轉，使得所述多個微鏡中的一半微鏡將接收到的待測對象的一半的光輻射沿第一路徑射出，所述多個微鏡中的另一半微鏡將接收到的待測對象的另一半的光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出。[0128]在本實施例中，DMD可以選用市場上能夠獲得的TI(美國德州儀器)公司生產的型號為DLP卩（).7XGA2XLVDSDMD的器件。控制元件可以選用FPGA(可編程門陣列芯片），FPGA型號為:XilinxVirtex5applicationFPGA。[0129]FPGA控制DMD進行光輻射按預設比例的分配的原理如下：[0130]DMD加電后，利用靜電吸附原理，DMD中多個微鏡可以呈現+12度和-12度(也有的是+10度和-10度)方向的偏轉。假設DMD有1000片的微鏡，當500片微鏡翻轉為+12度，500片微鏡翻轉為-12度時，此時射向DMD的一束光輻射就會反射為夾角為48度（12度X2+12度X2)的等分的兩束光輻射。具體FPGA控制DMD中多少個的微鏡分別向+12度和-12度的偏轉，可以通過加載掩膜(數字圖像處理中，掩模為二維矩陣數組)為0-1矩陣中0和1的數量來控制。例如加載0時，微鏡翻轉為+12度，加載1時，微鏡翻轉為-12度。所以想要控制兩束光輻射的具體比例（可以時任何比例，例如等分的50%:50%，或者20%:80%)，只需控制矩陣中0和1的比例即可。因此，通過FPGA控制DMD可以實現將光輻射的光子數(或者光強)進行1:1等分。由于DMD是現有產品，所以其更具體結構在此不再贅述。[0131]圖4示出了本實用新型另一些實施方式的基于光輻射的測溫設備的結構示意圖。該圖示出了幾種變形的實施方式。圖4所示的實施例是在上述圖2所示的實施例的基礎之進行變形得出的。在此著重描述二者不同之處，二者相同或者相似之處不再贅述。[0132]圖4所示的基于光輻射的測溫設備的第二種實施例為：[0133]該實施例是在圖2所示的第一實施例的基礎上增加第一會聚元件3-3和第二會聚元件4-3。該實施例的測溫設備的各部件之間的連接關系可以為：[0134]第一探測裝置3-4為第一點探測器，第二探測裝置4-4為第二點探測器。第一會聚元件3-3布置在所述第一路徑上、位于所述第一點探測器與所述第一濾光元件之間。第二會聚元件4-3布置在所述第二路徑上、位于所述第二點探測器與所述第二濾光元件之間。第一點探測器3-4位于所述第一會聚元件的光焦點處。第二點探測器4-4位于第二會聚元件的光焦點處。[0135]本實施例通過將點探測器布置在反射光線聚焦形成的焦點處，而不是布置在傳統的焦平面后方的像平面(成像平面)處，不僅可以方便利用點探測器檢測光電信號參量，而且可以增加點探測器檢測到的光子數，極大地增大了信號的強度，而將散粒噪聲降低到單個像素的水平，大幅度提高了測量信噪比，提高了采集數據的精確程度，進而大幅度提高了測量溫度的靈敏度和精確度。本設備結構簡單且可以用于不同要求測溫場合，適用范圍廣。[0136]圖4所示的基于光輻射的測溫設備的第三種實施例為：[0137]該實施例是在上述第二實施例的基礎上增加了布置在第一路徑上、第一濾光元件3-1和第一會聚元件3-3之間的第一光強衰減元件3-2,和布置在第二路徑上、第二濾光元件4-1和第二會聚元件4-3之間的第二光強衰減元件4-2。[0138]由此，本裝置通過設置光強衰減元件(例如中性密度濾光片)可以衰減光線的光電信號參量，以防止強光對后續點探測器的損傷，提高了測溫精度，延長了產品的使用壽命。[0139]圖4所示的基于光輻射的測溫設備的第四種實施例為：[0140]在上述各實施例的基礎上增加透鏡1，使得待測對象的光輻射進入主光路，可以射向光輻射等分裝置2。[0141]其中，第二實施例相對于第三實施例省去了第一光強衰減元件3-2和第二光強衰減元件4-2,由此，光強衰減的作用也相應消失，但相對于現有技術，第二實施例仍然可以解決技術問題，達到相應的技術效果。第一實施例相對于第二實施例省去了第一會聚收件3-3和第二會聚元件4-3。由此，會聚的作用也相應消失，但相對于現有技術，第一實施例仍然可以解決技術問題，達到相應的技術效果。本領域的技術人員可以理解，可以根據實際測量精度或者特殊需要對上述各元件進行選擇配置，或者進行多種組合配置。例如，在光強特別大的情況下，可以設置多塊光強衰減元件。[0142]參照圖4,下面介紹一優選實施方式的測溫裝置的測溫的工作方式，其具體可以是：[0143]待測對象(例如人體或者電燈，圖中未進行標示）的光輻射可以經過透鏡1射向光輻射等分裝置2。光輻射等分裝置2將接收的光輻射平均等分(將光子數和光輻射的能量平均分配)反射為雙臂方向上的兩束光輻射。在雙臂中的左臂方向上分別布置有第一濾光元件3-1、第一光強衰減元件3-2、第一會聚元件3-3和第一探測裝置3-4。第一束光輻射經過第一濾光元件3-1過濾為波長為第一波長的光，波長為第一波長的光經過第一光強衰減元件3-2進行光強衰減，再經過第一會聚元件3-3進行會聚，第一探測裝置3-4在會聚的波長為第一波長的光焦點所在的焦平面處接收波長為第一波長的光來探測波長為第一波長的光的光電信號參量。[0144]本設備左右對稱設置。同樣，在雙臂中的右臂方向上分別布置有第二濾光元件4-1、第二光強衰減元件4-2、第二會聚元件4-3和第二探測裝置4-4。第二束光輻射經過第二濾光元件4-1過濾為波長為第二波長的光，波長為第一波長的光經過第二光強衰減元件4-2進行光強衰減，再經過第二會聚元件4-3進行會聚，第二探測裝置4-4在會聚的波長為第一波長的光焦點所在的焦平面處接收波長為第二波長的光來探測波長為第二波長的光的光電信號參量。[0145]溫度確定裝置5分別接收第一探測裝置3-4和第二探測裝置4-4探測的波長為第一波長的光的光電信號參量和波長為第二波長的光的光電信號參量，并對所述待測對象進行測溫。[0146]在一些實施例中，為了使過濾后的單波的波長不同，第一濾光元件和所述第二濾光元件為中心波長相差l〇nm以上的第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片，所述第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片的半高寬參數為l〇nm以上。[0147]因為根據窄帶帶寬理論，窄帶濾光片越窄效果越好；中心波長越接近越好。但是，帶寬越窄，與窄帶濾光片配合使用的光電信號參量探測元件能探測到的熱輻射越少，外加之中心波長接近，對探測器的靈敏度和準確性提出過高的要求，而且此時環境噪聲和探測器本征噪聲（如暗計數等)也將對系統的測溫準確性造成較大影響。所以，在衡量上述優缺點的基礎上，經過大量的試驗，選用的窄帶濾光片的半高寬FWHM-般應在1Onm以上，中心波長CWL-般相差10nm以上效果最佳。另外，本設備可以利用不同濾光元件(例如窄帶濾光片）進行濾波得到單波光，再將該單波光會聚收集成以供探測器檢測，降低了無關光的干擾，提高了采集溫度的精度。[0148]在一些實施例中，所述光輻射為紅外線光輻射。[0149]在一些實施例中，所述第一和第二點探測器選自近紅外、中遠紅外、遠紅外波段的外光電效應探測器組、內光電效應探測器組、強光探測器組和弱光探測器組中的任意一種，其中：[0150]所述外光電效應探測器組包括：雪崩二極管、真空光電管、充氣光電管、光電倍增管、變像管、像增強器、攝像管；[0151]所述內光電效應探測器組包括:本征型光電導探測器、摻雜型光電導探測器、光磁電效應探測器、光生伏特探測器；[0152]所述強光探測器組包括：內置或者外置有模數轉換器的強光探測器；[0153]所述弱光探測器組包括：內置或者外置有計數器的弱光探測器。[0154]在一些實施例中，所述光電信號參量包括光子數、電流值、電壓值、電阻值中任意一種。[0155]由此，點探測器可以自由選擇各種類型以滿足各種需求，增強了產品的通用性能，也便于后期的維護保養。[0156]圖5示出了本實用新型一些實施方式的基于光輻射的測溫系統的結構示意圖。該圖可以有幾種變形的實施方式。在此著重描述這些變形方式的不同之處，它們相同或者相似之處不再贅述。[0157]圖5所示的基于光輻射的測溫系統的第一種實施例為：[0158]參照圖5,該測溫系統包括:上述測溫設備和定標裝置6。[0159]定標裝置6可以包括溫度可調節的基準光源6-1(例如，可以提供不同功率的燈泡）、擴束準直透鏡6-2和分束器6-3。分束器6-3設置在待測對象7和透鏡1之間。基準光源6-1、擴束準直透鏡6-2和分束器6-3水平共線設置，擴束準直透鏡6-2設置在基準光源6-1和分束器6-3之間。其中，基準光源6-1用于在定標階段將調節的不同溫度的光輻射射向光輻射等分裝置2,并由光輻射等分裝置2將接收到的光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，使第一光輻射沿第一路徑射出（如左臂方向路徑）、第二光輻射沿第二路徑(如右臂方向路徑）射出，以獲取多個第一和第二光電信號參量，并確定調節的不同溫度和獲取的多個第一和第二光電信號參量的預定關系。擴束準直透鏡6-2用于將基準光源的光輻射轉化為平行光輻射。分束器6-3用于將擴束準直透鏡轉化的平行光輻射射向所述光輻射等分裝置。[0160]圖5所示的基于光輻射的測溫系統的第二種實施例為：[0161]在第一實施方式的基礎上減少了分束器6-3,該分束器的功能隨之減少。但此實施方式仍能解決技術問題，實現相應的技術效果。[0162]圖5所示的基于光輻射的測溫系統的第三種實施例為：[0163]在第二實施方式的基礎上減少了擴束準直透鏡6-2,該擴束準直透鏡的功能隨之減少。但此實施方式仍能解決技術問題，實現相應的技術效果。[0164]在上述實施方式中，所述確定調節的不同溫度和獲取的多個第一和第二光電信號參量的預定關系為：[0165]Edi(T)i/Ed2(T)i=A，exp(B，/Tdi)，[0166]其中，所述多個為η個，i為1至η的自然數；[0167]Α'、Β'為預設系數，Tdl為第i個基準光源的溫度，EdKTh為第i次定標的波長為第一波長的光的光電信號參量，EddTh為第i次定標的波長為第二波長的光的光電信號參量。[0168]由此，本系統可以采用不同功率的標準光源進行試驗測溫，通過測得多組數據來確定試驗中的擬合系數。其中，擬合算法利用已知試驗或者真實數據，然后尋找一個模型對其規律進行模擬的過程中，求取模型中未知參數的一個過程。以確保在后期的實際測溫過程中根據該擬合系數獲取測得的溫度。本實施方式通過多次試驗測進行試驗測溫，提高了實際測溫的精度。此外，本實施方式利用擴束準直透鏡6-2將標準光源的光線變換成平行光，減少了光線因為會聚或者散射引起的誤差。利用分束器6-3可以最大程度的將標準光源的光線全部傳遞至透鏡，提高了光線的傳遞效率。[0169]本領域的技術人員可以理解，可以根據實際測量精度或者特殊需要對上述各元件進行選擇配置，或者進行多種組合配置。[0170]由此，本系統通過提供定標裝置，可以在正式測溫之前，進行試驗測溫，從而制定標準，使得后面的正式測溫可以參考試驗測溫的數據進行運算，調整測得的溫度數據，進一度調高了溫度的精度。[0171]本實施例的測溫系統的測溫的工作方式可以參照上述的測溫設備的描述。需要說明的是，在定標的試驗之前，將分束器6-3、擴束準直透鏡6-2和標準光源2-1移入系統中，保證分束器6-3的反射方向在透鏡1和DMD2-1主軸光路上，保證標準光源的光福射進入系統的主軸光路，且標準光源與待測對象7所在位置共輒，待定標結束后再將分束器6-3、擴束準直透鏡6-2和標準光源6-1移出系統。[0172]圖6為本實用新型一些實施方式的基于光輻射的測溫方法的流程示意圖。如圖6所示，該方法包括以下步驟：[0173]S601:利用光輻射等分裝置(可以利用圖2和圖4實施方式中的光輻射等分裝置)接收待測對象(例如人體或者電燈)的光輻射(例如紅外輻射、紫外輻射或者可見光)并直接將接收到的光輻射等分(此處等分的概念可以參考上述測溫設備中等分的概念)為第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑(如測溫設備的左臂方向的路徑)射出、第二光輻射沿第二路徑(如測溫設備的右臂方向的路徑)射出；[0174]S602:在上述的左臂方向的路徑上接收第一光輻射，并將其過濾為波長為第一波長的光(例如波長為λι的單波光）；[0175]S603:在上述的右臂方向的路徑上接收第二光輻射，并將其過濾為波長為第二波長的光(例如波長為λ2的單波光）；[0176]S604:在上述的左臂方向的路徑上接收波長為λ:的單波光并將其轉換為相應的第一光電信號參量Ει(Τ);[0177]S605:在上述的右臂方向的路徑上接收波長為λ2的單波光并將其轉換為相應的第二光電信號參量Ε2(Τ);[0178]S606:根據所述第一和第二光電信號參量E1(T)和E2(T)與溫度的預定關系確定出待測對象(例如人體或者電燈)的溫度。[0179]在本實施例中，所述溫度確定裝置根據如下的預定關系確定待測對象的溫度：[0180]Τ=Β，/1η(Χ/Α，）[0181]其中，ΧζΕΚ?/ΕΜ?,Α'Β'為預設系數，Τ為待測對象的溫度，Ei⑴為第一光電信號參量，E2(T)為第二光電信號參量。[0182]在本實施例中，光輻射等分裝置包括:空間光調制器和控制元件。其中，空間光調制器用于根據預定控制將接收到的待測對象的光輻射等分為所述第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出。控制元件用于對所述空間光調制器進行預定控制。[0183]在本實施例中，所述空間光調制器選DMD、光強數字調制器或液晶光閥。[0184]在本實施例中，DMD包括多個微鏡和與所述多個微鏡對應的多個轉動鉸鏈，各個轉動鉸鏈根據所述預定控制將各個微鏡向預設方向翻轉，使得所述多個微鏡中的一半微鏡將接收到的待測對象的一半的光輻射沿第一路徑射出，所述多個微鏡中的另一半微鏡將接收到的待測對象的另一半的光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出。[0185]在本實用新型的一些實施例中，該方法還包括：[0186]將所述波長為第一波長的光會聚于第一焦點，并在所述第一焦點處設置第一點探測裝置用以接收所述波長為第一波長的光并將其轉換為相應的第一光電信號參量；[0187]將所述波長為第二波長的光會聚于第二焦點，并在所述第二焦點處設置第二點探測裝置用以接收所述波長為第二波長的光并將其轉換為相應的第二光電信號參量。[0188]在本實用新型的一些實施例中，該方法還包括：[0189]對所述波長為第一波長的光的強度進行衰減;及對所述波長為第二波長的光的強度進行裝減。[0190]在本實用新型的一些實施例中，所述光輻射為紅外線光輻射。[0191]在本實用新型的一些實施例中，所述第一波長與所述第二波長相差至少10nm。[0192]在本實用新型的一些實施例中，所述光電信號參量包括光子數、電流值、電壓值、電阻值中任意一種。[0193]在本實用新型的一些實施例中，所述第一和第二點探測器選自近紅外、中遠紅外、遠紅外波段的外光電效應探測器組、內光電效應探測器組、強光探測器組和弱光探測器組中的任意一種，其中，[0194]所述外光電效應探測器組包括：雪崩二極管、真空光電管、充氣光電管、光電倍增管、變像管、像增強器、攝像管；[0195]所述內光電效應探測器組包括:本征型光電導探測器、摻雜型光電導探測器、光磁電效應探測器、光生伏特探測器；[0196]所述強光探測器組包括：內置或者外置有模數轉換器的強光探測器；[0197]所述弱光探測器組包括：內置或者外置有計數器的弱光探測器。[0198]在測溫方法上述實施例中的技術效果與測溫裝置實施例中的技術效果相對應，在此不再贅述。[0199]圖7為本實用新型一些實施方式的定標的步驟的流程示意圖。在本實施方式中，在所述利用光輻射等分裝置接收待測對象的光輻射，將接收到的光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，并使所述第一光輻射沿第一路徑射出、所述第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出的步驟之前還包括定標步驟。如圖7所示，所述定標步驟包括：[0200]S701:利用光輻射等分裝置(可以利用圖2和圖4實施方式中的光輻射等分裝置)接收基準光源(例如溫度可調節的燈泡，具體可以調節電流、電壓等方式來調節)的光輻射，將接收到的光輻射等分(此處等分的概念可以參考上述測溫設備中等分的概念)為第一光輻射和第二光福射，并使所述第一光福射沿第一路徑(如測溫設備的左臂方向的路徑)射出、所述第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑(如測溫設備的右臂方向的路徑)射出。[0201]S702:在所述第一路徑上接收所述第一光輻射，并將接收到的第一光輻射過濾為波長為第一波長的光(例如波長為λι的單波光）。[0202]S703:在所述第二路徑上接收所述第二光輻射，并將接收到的第二光輻射過濾為波長為第二波長的光(例如波長為λ2的單波光）。[0203]S704:在所述第一路徑上接收所述波長為心的單波光并將其轉換為相應的第一光電信號參量Ei(T)。[0204]S705:在所述第二路徑上接收所述波長為人2的單波光并將其轉換為相應的第二光電信號參量Ε2(τ)。[0205]S706:調節燈泡的電流或電壓，使得燈泡發出光輻射的溫度變為Td2，并獲取對應的光電信號參量Edi(T)2和Ed2(T)2。按此種方法可以獲取燈泡發出多個不同溫度Tdi的光福射，并獲取對應的多個第一和第二光電信號參量Edl(T)i和Ed2(T)i。[0206]S707:根據上述不同溫度與第一和第二光電信號參量的計量值，確定出所述第一和第二光電信號參量與溫度的預定關系。[0207]在本實施方式中，所述確定多個第一和第二光電信號參量與調節的多個不同溫度的預定關系為：[0208]Edi(T)i/Ed2(T)i=A，exp(B，/Tdi)，[0209]其中，所述多個為η個，i為1至η的自然數；[0210]Α'、Β'為預設系數，Tdl為第i個基準光源的溫度，Ed^Th為第i次定標的波長為第一波長的光的光電信號參量，EddTh為第i次定標的波長為第二波長的光的光電信號參量。[0211]具體實現方式可以是：[0212]在定標時，標準光源以第一電流、電壓、電阻的光線照射擴束準直透鏡，通過分束器、透鏡到達DMD。保持DMD同一幀光輻射不變，其加載的掩膜為1和0數量相等的0-1矩陣。控制元件控制DMD中各微鏡的閉合、翻轉，使得DMD將接收到的一幀光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，并使所述第一光輻射沿第一路徑射出、所述第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出。其中：第一光輻射經過第一窄帶濾光片、第一會聚元件到達第一點探測器，得到第一光電信號參量EdKTh。第二光輻射經過第二窄帶濾光片、第二會聚元件到達第二點探測器，得到第二光電信號參量Ed2(T)1。Ed1(T)1和Ed2(T)1經過除法器得到比值X1，X1=Edi(T)i/Ed2(T)i；[0213]調節標準光源的不同等效電流或電壓或電阻可計算出不同電流或電壓或電阻下的一系列溫度Τι，Τ2，Τ3......Tdi，通過本系統測得對應的Edl(T)i與Ed2(T)i比值X1，X2，Χ3......Xi，保持DMD固定一幀不變，其DMD上加載的掩膜為1和0數量相等的0-1矩陣。接著利用公式擬合得出相應系數，即得到此種環境下的輻射體(即基準光源)的光輻射溫度曲線公式。即：確定擬合系數(即上述的預設系數)A'和B'，其中：[0214]Edi(T)i/Ed2(T)i=A，exp(B7Tdi)[0215]Edi(T)2/Ed2(T)2=A'exp(B'/Td2)[0216]Edi(T)3/Ed2(T)3=A'exp(B'/Td3)[0217]Ε<η(Τ)=Αι(λ1)θχρ(Βι(λ1)/Τ)[0218]Ed2(T)=Α2(λ2)θχρ(Β2(λ2)/Τ)[0219]Α'=Αι(λι)/Α2(λ2),Β'=Βι(λι)-Β2(λ2)〇[0220]具體可以是利用公式擬合得出相應系數Α'和Β'，得到此種環境下的該輻射體的光輻射溫度曲線公式;然后通過計算機程序設定好此系數下的計算公式，即可測量或者監測任何情況下的輻射溫度。在實際測溫過程中，利用指數形式的多項式展開，獲得多項式的系數，或者利用其它復雜的擬合方程獲得擬合系數。[0221]由此，本實施方式有效地克服了紅外測溫中各種物體的"輻射率修正"難題，克服了測量條件復雜、現場測量條件波動或者水蒸氣等因素的環境吸收造成的測量誤差，實現了高精度的溫度測量。[0222]在本實施方式中，在實際測溫過程中，可以通過計算機程序設定好此系數下的計算公式，即可測量或者監測任何情況下的輻射溫度。可以利用指數形式的多項式展開，獲得多項式的系數，或者利用其它復雜的擬合方程獲得擬合系數，可在實際操作過程中實現更高精度的測量。這里實際是利用現場定標的實驗方法找出實際條件下待測對象(某一具體物體，灰體而非黑體）的熱輻射規律，并給與校準，再利用該規律在原有條件下進行溫度監測或測溫，即利用"替代法"校準該實際條件下的許多隱含參量。[0223]本實施方式中，溫度確定裝置(如除法器、計算元件)可以由單片機、FPGA芯片、計算機、服務器等替換。數據運算可以通過程序模塊執行。程序可以包括例程、程序、目標程序、組件、邏輯、數據結構等，它們執行特定的任務或者實現特定的抽象數據類型。計算機系統/服務器可以在分布式云計算環境中實施，分布式云計算環境中，任務是由通過通信網絡鏈接的遠程處理設備執行的。在分布式云計算環境中，程序模塊可以位于包括存儲設備的本地或遠程計算系統存儲介質上。[0224]如圖1~7所示的本實用新型所提供的基于光輻射的測溫設備、系統和方法只能夠測量待測對象(例如人體或者電燈)整體的平均溫度，不能測量其每一個局部的溫度并生成待測對象的二維紅外熱像圖。[0225]鑒于此，本實用新型結合壓縮感知理論，提供了基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備。[0226]壓縮感知（CompressedSensing，簡稱CS)也被稱為壓縮采樣（CompressiveSampling)，稀疏采樣（SparseSampling)，壓縮傳感。作為一個新的采樣理論，其通過開發信號的稀疏特性，在遠小于100%采樣率的條件下（遠低于奈奎斯特/香農采樣定理的極限），用隨機采樣獲取信號的離散樣本，然后通過非線性重建算法完美的重建信號。[0227]壓縮感知的基本步驟包括：[0228]利用先驗知識，選取合適的稀疏基Ψ，使得待測物體X經Ψ變換后得到展開系數X'是最為稀疏的；[0229]在已知測量值向量Y、測量矩陣Φ和稀疏基Ψ的條件下，建立數學模型Y=ΦΨX'+e，通過壓縮感知算法進行凸優化，獲得部分信號X'后，再由1=反演出全部信號X。[0230]參照圖8所示，在本實用新型的第一種實施例中，基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，該設備與圖2所示的基于光輻射的測溫設備的不同之處在于：[0231]第一、光輻射等分裝置2不必定將待測對象的光輻射進行等分處理，其可以加載預先設定的矩陣變換生成的掩膜，因此，在本實施例中，稱之為光輻射調制裝置2'，其根據預先設定的矩陣加載掩膜的具體規則將在后文予以詳細闡述。[0232]第二、溫度確定裝置5確定的為待測對象每一個像素點的溫度值。[0233]第三、增加了與溫度確定裝置5連接的圖像生成裝置8。圖像生成裝置8用于根據溫度確定裝置5生成的待測對象的每一個像素點的溫度值以及待測對象的二維圖像反演出待測對象的二維紅外熱圖像。[0234]具體而言，在第一個實施例中，基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備包括:光輻射調制裝置2'、第一濾光元件3-1、第二濾光元件4-1、第一探測裝置3-4、第二探測裝置4-4，分別與第一探測裝置3-4、第二探測裝置4-4連接的溫度確定裝置5,以及與溫度確定裝置5連接的圖像生成裝置8。[0235]待測對象(例如人體或者電燈，圖中未進行標示）向光福射調制裝置2'發出光福射(例如紅外輻射、紫外輻射或者可見光）。光輻射調制裝置2'接收待測對象的光輻射，并且加載預設的多個掩膜(所述多個掩膜根據符合壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣變換生成）。隨著光輻射調制裝置2'加載的掩膜發生變化，其將接收到的光輻射調制為多束第一光福射和多束第二光福射，并使多束第一光福射沿第一路徑(如測溫設備的左臂方向的路徑）射出、多束第二光輻射沿第二路徑(如測溫設備的右臂方向的路徑)射出。布置在第一路徑上的第一濾光元件3-1接收多束所述第一光輻射，并將接收到的多束第一光輻射過濾為波長為第一波長的多束光(例如波長為λι的單波光）。布置在第二路徑上的第二濾光元件4-1接收多束第二光輻射，并將接收到的多束第二光輻射過濾為波長為第二波長的多束光(例如波長為λ2的單波光，其中λι與λ2不等，當11與\2為相鄰波段的波長時，效果最佳，因為當入：與入2無限接近時，[0236]Α'=Αι(λ!)/Α2(λ2)=(ει(λ!，Τ)&λ!5)/(ε2(λ2，Τ)&λ25)~（λ!/λ2)5，[0237]Β'=Β?(λι)-Β2(λ·2)=_。2/入1_(_。2/入2)，[0238]但是，11與\2越接近，對探測器的靈敏度和準確性的要求越高，另外考慮到環境噪聲和探測器本征噪聲（如暗計數等)對系統的測溫準確性造成的較大影響，心與12在實際測量中不可能無限接近，因而兩個輻射波長下的輻射率￡1〇1，1')和￡2〇2，1')不可簡單相消，而需要通過定標確定出預定關系。布置在第一路徑上的第一探測裝置3-4接收多束波長為第一波長的光并將其轉換為相應的多個第一光電信號參量。布置在第二路徑上的第二探測裝置4-4接收多束波長為第二波長的光并將其轉換為相應的多個第二光電信號參量。[0239]溫度確定裝置5接收來自第一探測裝置3-4和第二探測裝置4-4的多個第一和多個第二光電信號參量，并根據多個所述第一和第二光電信號參量確定待測對象在波長心和波長入2下局部信號值乂1〇1)'和&(\2)'，進而結合壓縮感知原理獲取待測對象的二維圖像51和S2〇[0240]溫度確定裝置5根據待測對象在波長λ:和波長λ2下的二維圖像SjPS2以及所述待測對象的溫度的預定關系確定出待測對象每一個像素點的溫度值。[0241]圖像生成裝置8用于根據溫度確定裝置5生成的待測對象的每一個像素點的溫度值以及待測對象的二維圖像反演出待測對象的二維紅外熱圖像。[0242]在本實施例中，溫度確定裝置根據如下的預定關系確定待測對象的溫度：[0243]Ti=B'/ln(Xi/A'）[0244]其中，XiiSi./Sd矩陣的定點除法運算），A'、B'為預設系數，為待測對象的每一個像素點的溫度，Ei(T)i為第一光電信號參量，E2(T)i為第二光電信號參量。[0245]再次參見圖8,光輻射調制裝置2'包括:空間光調制器2-1和控制元件2-2。其中，空間光調制器2-1配置為根據符合壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣Φ變換生成的多個掩膜，以將接收到的待測對象的光輻射調制為所述第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出。控制元件2-2配置為控制所述空間光調制器依次加載由所述測量矩陣Φ變換生成的多個掩膜。例如:根據預設矩陣變換生成掩膜，最后根據掩膜中0和1的數量控制空間光調制器2-1中微鏡的翻轉。[0246]其中，所采用的預設矩陣為壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣Φ，該測量矩陣Φ由Hadamard矩陣以及擴充排列矩陣P和Q得到，該部分內容下文還會繼續介紹。[0247]在本實施例中，空間光調制器可以選用如圖3(a)和圖3(b)所示的數字微鏡器件(DigitalMicromirrorDevice，DMD)、光強數字調制器或液晶光閥中的任意一種。[0248]下面將詳細描述測量矩陣Φ的獲得方式，以及光輻射調制裝置2'、溫度確定裝置5和圖像生成裝置8的工作原理：[0249]2k階的Hadamard矩陣//<efX#·滿足以下特點：[0251]矩陣Hk中的元素只有1和_1(不考慮系數1/^/2*)，其中1和-1比例為1:1，且滿足正交性。[0252]而且矩陣Hk的第一行和第一列均為1，要想將矩陣Hk打亂為純隨機的矩陣，所需的排列矩陣的規模為火1，因此打亂操作具有極大的計算復雜度。[0253]此外，若將矩陣Hk做平移、拉伸變換使之成為0-1矩陣不能滿足壓縮感知測量矩陣的受限等距性質（RestrictedIsometryProperty，RIP)，即不適合用于壓縮感知（CS)重建。因此，變換后的0-1矩陣不能直接加載在空間光調制元件2-1上。[0254]本實用新型一實施方式提出的將矩陣Hk變換為滿足壓縮感知受限等距性質(RIP)的測量矩陣Φ的方法如下：[0255]在此之前，首先介紹待測對象的像素概念，待測對象的二維圖像可以被分割成如下所示的2X3的矩陣，其總像素N=pXq=3X2=6(p為橫坐標像素數、q為縱坐標像素數）。[0257]其次，所采用的Hadamard矩陣為2，介，且2k_l彡N，因此k最小為3,即所采用的Hadamard矩陣最小為8X8的矩陣。[°258]為了更為清晰的表述，以圖9所示的8X8的Hadamard矩陣為例。[0259]①刪除矩陣Hk的第一行和第一列后得到（2k-l)X(2k_l)階的剩余矩陣Ηω(暫時不[0261]而//Ωχ/^(Τ表示轉置)為對角線元素為2k_l，其余元素為-1的（2k-l)X(2k_l)的方陣，則/·?ΩX/?+1為對角陣。因此，Ηω是近似正交的。即：[0265]②將矩陣Ηω中所有元素中的-1變為0,所有1保持不變，即可得到0-1分布的矩陣成4。對于2k-l階的0-1矩陣/以，其每一行中有21^1個0和2^-1個1，即0的數量比1的數量多一個。[0267]③以兩個21-1階的擴充排列矩陣P和Q打亂21-1階0-1矩陣/?1，得到矩陣H+(仍不滿足RIP條件），其中擴充排列矩陣P對矩陣H+的列進行打亂操作，擴充排列矩陣Q對矩陣H+的行進行打亂操作。[0268]例如:排列矩陣P和Q分別為：[0273]④提取上述矩陣H+中Μ行，并保留Μ行中的N列作為隨機測量矩陣Φ，其中，Μ即可代表等效采樣數。隨機測量矩陣Φ滿足RIP條件，適用于壓縮感知(CS)重建。[0274]例如:令M=3,提取第2-4行和1-6列作為隨機測量矩陣Φ，BP:[0276]根據上法，實際上是設計出一種基于Hadamard矩陣與排列矩陣P和Q的隨機測量矩陣：Φ=QtHqP，其采樣率為M/NX100%，且M<<N/2，本實施方式中采樣率為5%~30%。[0277]所采用的擴充排列矩陣P和Q均為隨機生成的，而非固定不變，則每次這樣產生的測量矩陣均不相同，隨機性更好。[0278]⑤空間光調制器2-1交替加載Φ矩陣的第i行拉伸變換而得的掩膜和該行的補集拉伸變換而得的掩膜。[0279]例如:空間光調制器2-1的微鏡翻轉，加載由Φ矩陣的第1行[000101]拉伸變換而得的掩膜，并且將接收到的光輻射調制為第一光輻射和第二光輻射，第一探測裝置3-4將第一光輻射轉換為相應的第一光電信號參量EKThH，第二探測裝置4-4將第二光輻射轉換為相應的第二光電信號參量Ε2(Τ)2Η，?=1，2,3,4...Μ;[0280]空間光調制器2-1的微鏡翻轉，加載由Φ矩陣的第1行的補集[111010]拉伸變換而得的掩膜，并且將接收到的光輻射分為第一光輻射和第二光輻射，第一探測裝置3-4將第一光輻射轉換為相應的第一光電信號參量ΕΚΤ)^，第二探測裝置4-4將第二光輻射轉換為相應的第二光電信號參量E2(T)2i，i=l，2,3,4...M;[0281]空間光調制器2-1的微鏡翻轉，交替加載第二行[100011]拉伸變換而得的掩以及第二行的補集[011100]拉伸變換而得的掩膜[0282]即空間光調制器2-1交替加載互補掩膜直到第Μ次結束。[0283]⑥溫度確定裝置5根據Y^EJT^-EJT)^.結合數學模型計算出待測對象在波長心下的二維圖像&中的部分信號值ΧΚλΟ'，根據壓縮感知原理，恢復出二維圖像Si中的全部信號值XKh)，構建測對象在波長h下的二維圖像Su[0284]例如，根據上述加載的掩膜，獲得：[0290]Χ1(λι)+Χ3(λι)+Χ4(λι)=Ει(Τ)5-Ει(Τ)6(3)；[0291]聯立方程（1)~（3)可以解得得待測對象在波長λ:下的二維圖像Si:中的一部分信號值的值。[0292]進一步地，溫度確定裝置5根據壓縮感知原理在已知測量值向量Y、測量矩陣Φ和稀疏基ψ的條件下，建立數學模型Υ=φΨχ'+e，通過壓縮感知算法進行凸優化，獲得部分信號X'后，再由Λ·=I二之Ψ,反演出全部信號值Χι(λ〇，即獲得待測對象在波長&下的二維圖像S1:[0294]同樣地，溫度確定裝置5根據Y;=E2(TVrE2(T)2i、結合數學模型$=4%計算出待測對象在波長λ2下的二維圖像&中的部分信號值XKh)'。[0295]進而，根據壓縮感知原理在已知測量值向量Y、測量矩陣Φ和稀疏基Ψ的條件下，建立數學模型￥=〇屯1'+6，通過壓縮感知算法進行凸優化，獲得部分信號1'后，再由反演出全部信號值Χι(λ2)，即獲得待測對象在波長、下的二維圖像[0297]其中，稀疏基Ψ采用梯度基、離散余弦變換基、小波基、傅里葉變換基、Gabor變換基中的任意一種實現。[0298]二維圖像Si和S2的重構可以采用MP、0ΜΡ、StOMP、ReOMP、SPARC0、LARS、BCS、FBMP、SLO、PPPA、KF-CS、BPDQ、k-tFOCUSS、1i-Magic、IST、TwIST、FISTA、SOCP、RecPF、FPC、GPSR、SpaRSA、ALM、FALM、TVAL3、CoSaMP、LBI、SP、11_1s、SMP、TFOCS、NESTA、SALSA、SPGL1、YALL1、l〇重建算法、11重建算法、12重建算法、BTON算法、BTON的LAG松弛算法、LASSO算法、TV算法中的任意一種實現。[0299]由于壓縮感知理論為現有技術，因此在此不再贅述。相關理論可以參見：[0300][1]E.J.Candes,J.Romberg,andT·Tao，"Robustuncertaintyprinciples：exactsignalreconstructionfromhighlyincompletefrequencyinformation，'，IEEETrans.Inform.Theory52(2)?489-509(2006).[0301][2]E.J.Candes?J.Romberg?andT·Tao，"Stablesignalrecoveryfromincompleteandinaccuratemeasurements，'，Commun·PureAppl.Math.591207-1223(2006).[0302][3]D.Donoho,"Compressedsensing，"IEEETrans.Inform.Theory52，1289_1306(2006).[0303][4]E.J.Candes?''Compressivesampling，"'inProc.Int.Cong.Math.^EuropeanMathematicalSociety，Madrid，Spain，3,1433-1452(2006).[0304][5]E·J·Candes，andΜ·B·Wakin，"Anintroductiontocompressivesampling，"IEEESignalProcess.Mag.25(2)，21_30(2008)·[0305][6]D·Takhar，J·N·Laska，M·B·Wakin，M·F·Duarte，andD·Baron，"Anewcompressiveimagingcameraarchitectureusingoptical-domaincompression，'，inProc.SPIE：ComputationalImagingIV，SanJose，CA，USA.[0306][7]J"·Romberg，"Imagingviacompressivesampling，'，IEEESignalProcess.Mag.25，14-20(2008)·[0307][8]M.F·Duarte，Μ·A·Davenport，D·Takhar，J·N.Laska，T·Sun，K·F.Kelly，andR·G·Baraniuk，"Single-pixelimagingviacompressivesampling/'IEEESignalProcess.Mag.25(2),83-91(2008).[0308]⑦溫度確定裝置5對待測對象在波長λ:和波長λ2下的二維圖像SjPS2進行定點除法運算(Si./S2)，獲得：[0313]圖像生成裝置8結合待測對象的二維圖像以及對應于每一個像素坐標Χι~χ6下的溫度!^~!^反演出待測二維對象紅外熱圖像。[0314]本實用新型利用兩個21-1階的擴充排列矩陣Ρ和Q打亂21-1階0-1矩陣/if，并由打亂后的矩陣中提取Μ行(保留Μ行中的N列)重新組成隨機測量矩陣Φ。之后，在空間光調制元件上采用互補調制的策略，即交替加載隨機測量矩陣Φ的第i行和該行的補集拉伸成的像素為PXQ的掩膜，其實現了正負光強調制，等價于在空間光調制元件上直接加載了±1分布的Hadamard矩陣，非傳統方法中簡單地將Hadamard矩陣經平移拉伸變換所得的0-1矩陣直接加載在空間光調制元件上并直接參與計算。[0315]經過此法，使得測量矩陣滿足RIP條件，并適合于CS重建計算，使得溫度場圖像的重建質量提高1到2個數量級。[0316]圖10示出了本實用新型另一些實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的結構示意圖。該圖示出了幾種變形的實施方式。圖10實施例是在上述圖8實施例的基礎之進行變形得出的。在此著重描述二者不同之處，二者相同或者相似之處不再贅述。[0317]圖10所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的第二種實施例為：[0318]該實施例是在圖8所示的第一種實施例的基礎上增加第一會聚元件3-3和第二會聚元件4-3。該實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的各部件之間的連接關系可以為：[0319]第一探測裝置3-4為第一點探測器，第二探測裝置4-4為第二點探測器。第一會聚元件3-3布置在所述第一路徑上、位于所述第一點探測器與所述第一濾光元件之間。第二會聚元件4-3布置在所述第二路徑上、位于所述第二點探測器與所述第二濾光元件之間。第一點探測器3-4位于所述第一會聚元件的光焦點處。第二點探測器4-4位于第二會聚元件的光焦點處。其產生的技術效果與基于光輻射的測溫設備的第二種實施例的技術效果相同，在此不再贅述。[0320]圖10所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的第三種實施例為：[0321]該實施例是在上述第二種實施例的基礎上增加了布置在第一路徑上、第一濾光元件3-1和第一會聚元件3-3之間的第一光強衰減元件3-2,和布置在第二路徑上、第二濾光元件4-1和第二會聚元件4-3之間的第二光強衰減元件4-2。[0322]由此，本裝置通過設置光強衰減元件(例如中性密度濾光片)可以衰減光線的光電信號參量，以防止強光對后續點探測器的損傷，提高了測溫精度，延長了產品的使用壽命。[0323]圖10所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的第四種實施例為：[0324]該實施例是在上述第三實施方式的基礎上增加了與第一點探測器3-4和溫度確定裝置5連接的第一存儲裝置3-5,以及與第二點探測器4-4和溫度確定裝置5連接的第二存儲裝置4-5,它們分別用于存儲每次測量到的第一光電信號參量和第二光電信號參量，從而減輕將溫度確定裝置5作為存儲裝置時對其造成的存儲負擔。[0325]圖10所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的第五種實施例為：[0326]在上述各實施例的基礎上增加透鏡1，使得待測對象的光輻射進入主光路，可以射向光輻射調制裝置2'。[0327]圖10所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的第六種實施例為：[0328]當待測對象距離本系統的距離遙遠時，在上述各實施例的基礎上增加望遠鏡單元9，以使得待測對象的光輻射能夠通過望遠鏡單元射向光輻射調制裝置2'。[0329]在本實用新型的一些實施方式中，所述望遠鏡單元可以是反射式望遠鏡、折射式望遠鏡、折反式望遠鏡中的任意一種。[0330]在本實用新型的一些實施方式中，所述望遠鏡單元可以是伽利略望遠鏡、開普勒望遠鏡、牛頓望遠鏡、格里望遠鏡、卡塞格林望遠鏡、施密特-卡塞格林望遠鏡、馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡、多鏡面望遠鏡、雙筒望遠鏡、空間天文望遠鏡中的任意一種。[0331]本實施例中望遠鏡單元9采用反射式望遠鏡，其包括布置于光學成像透鏡1和被測物體之間的凹面反射鏡9-2和凸面反射鏡9-1。凹面反射鏡9-2位于凸面反射鏡9-1的后方，且凸面反射鏡9-1的凸面背向被測物體，凹面反射鏡9-2的凹面朝向被測物體。[0332]參照圖10,下面介紹一優選實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備的工作方式，其具體可以是：[0333]待測對象(例如人體或者電燈，圖中未進行標示）的光輻射可以經過望遠鏡單元9到達透鏡1，再射向光輻射調制裝置2'。光輻射調制裝置2'加載預設的多個掩膜(所述掩根據符合壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣變換生成），并且將接收的光輻射調制反射為雙臂方向上的兩束光輻射。在雙臂中的左臂方向上分別布置有第一濾光元件3-1、第一光強衰減元件3-2、第一會聚元件3-3和第一探測裝置3-4。第一束光輻射經過第一濾光元件3-1過濾為波長為第一波長的光，波長為第一波長的光經過第一光強衰減元件3-2進行光強衰減，再經過第一會聚元件3-3進行會聚，第一探測裝置3-4在會聚的波長為第一波長的光焦點所在的焦平面處接收波長為第一波長的光來探測波長為第一波長的光的光電信號參量。第一存儲裝置3-5存儲第一光電信號參量。[0334]本設備左右對稱設置。同樣，在雙臂中的右臂方向上分別布置有第二濾光元件4-1、第二光強衰減元件4-2、第二會聚元件4-3和第二探測裝置4-4。第二束光輻射經過第二濾光元件4-1過濾為波長為第二波長的光，波長為第一波長的光經過第二光強衰減元件4-2進行光強衰減，再經過第二會聚元件4-3進行會聚，第二探測裝置4-4在會聚的波長為第二波長的光焦點所在的焦平面處接收波長為第二波長的光來探測波長為第二波長的光的光電信號參量。第二存儲裝置4-5存儲第二光電信號參量。[0335]溫度確定裝置5分別接收第一存儲裝置3-5存儲的和第二存儲裝置4-5存儲的波長為第一波長h的光的光電信號參量和波長為第二波長λ2的光的光電信號參量，并利用壓縮感知算法重構出待測對象在兩個波長心和^下的的二維圖像SjPS2。[0336]圖像生成裝置8反演出待測對象二維紅外熱圖像。[0337]在一些實施例中，為了使過濾后的單波的波長不同，第一濾光元件和所述第二濾光元件為中心波長相差l〇nm以上的第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片，所述第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片的半高寬參數為l〇nm以上。[0338]因為根據窄帶帶寬理論，窄帶濾光片越窄效果越好；中心波長越接近越好。但是，帶寬越窄，與窄帶濾光片配合使用的光電信號參量探測元件能探測到的熱輻射越少，外加之中心波長接近，對探測器的靈敏度和準確性提出過高的要求，而且此時環境噪聲和探測器本征噪聲（如暗計數等)也將對系統的測溫準確性造成較大影響。所以，在衡量上述優缺點的基礎上，經過大量的試驗，選用的窄帶濾光片的半高寬FWHM-般應在1Onm以上，中心波長CWL-般相差10nm以上效果最佳。另外，本設備可以利用不同濾光元件(例如窄帶濾光片）進行濾波得到單波光，再將該單波光會聚收集成以供探測器檢測，降低了無關光的干擾，提高了采集溫度的精度。[0339]在一些實施例中，所述光輻射為紅外線光輻射。[0340]在一些實施例中，所述第一和第二點探測器選自近紅外、中遠紅外、遠紅外波段的外光電效應探測器組、內光電效應探測器組、強光探測器組和弱光探測器組中的任意一種，其中，[0341]所述外光電效應探測器組包括：雪崩二極管、真空光電管、充氣光電管、光電倍增管、變像管、像增強器、攝像管；[0342]所述內光電效應探測器組包括:本征型光電導探測器、摻雜型光電導探測器、光磁電效應探測器、光生伏特探測器；[0343]所述強光探測器組包括：內置或者外置有模數轉換器的強光探測器；[0344]所述弱光探測器組包括：內置或者外置有計數器的弱光探測器。[0345]在一些實施例中，所述光電信號參量包括光子數、電流值、電壓值、電阻值中任意一種。[0346]由此，點探測器可以自由選擇各種類型以滿足各種需求，增強了產品的通用性能，也便于后期的維護保養。[0347]圖11示出了本實用新型一種實施方式的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統的結構示意圖。該圖可以有幾種變形的實施方式。在此著重描述這些變形方式的不同之處，它們相同或者相似之處不再贅述。[0348]圖11所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統的第一種實施例為：[0349]參照圖11，該成像系統包括:上述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備和定標裝置6。[0350]定標裝置6可以包括溫度可調節的基準光源6-1(例如，可以提供不同功率的燈泡）、擴束準直透鏡6-2和分束器6-3。分束器6-3設置在待測對象7和透鏡1之間。基準光源6-1、擴束準直透鏡6-2和分束器6-3水平共線設置，擴束準直透鏡6-2設置在基準光源6-1和分束器6-3之間。其中，基準光源6-1用于在定標階段將調節的不同溫度的光輻射射向光輻射調制裝置2'，并由光輻射調制裝置2'將接收到的光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，使第一光輻射沿第一路徑射出（如左臂方向路徑）、第二光輻射沿第二路徑(如右臂方向路徑)射出，以獲取多個第一和第二光電信號參量，并確定調節的不同溫度和獲取的多個第一和第二光電信號參量的預定關系。擴束準直透鏡6-2用于將基準光源的光輻射轉化為平行光福射。分束器6-3用于將擴束準直透鏡轉化的平行光福射射向所述光福射調制裝置2'。[0351]在上述定標過程中，標準光源以第一電流、電壓、電阻的光線照射擴束準直透鏡，通過分束器、透鏡到達DMD。保持DMD同一幀光輻射不變，其加載的掩膜為1和0數量相等的Ο-?矩陣。加載的掩膜中1和〇的數量相等。[0352]圖11所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統的第二種實施例為：[0353]在圖11所示的第一實施例的基礎上減少了分束器6-3,該分束器的功能隨之減少。但此實施方式仍能解決技術問題，實現相應的技術效果。[0354]圖11所示的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統的第三種實施例為：[0355]在圖11所示的第二實施例的基礎上減少了擴束準直透鏡6-2,該擴束準直透鏡的功能隨之減少。但此實施方式仍能解決技術問題，實現相應的技術效果。[0356]在上述實施方式中，所述確定調節的不同溫度和獲取的多個第一和第二光電信號參量的預定關系為：[0357]Edi(T)i/Ed2(T)i=A，exp(B，/Tdi)，[0358]其中，i為1至η的自然數；[0359]Α'、Β'為預設系數，Tdl為第i個基準光源的溫度，EdKTh為第i次定標的波長為第一波長的光的光電信號參量，EddTh為第i次定標的波長為第二波長的光的光電信號參量。[0360]由此，本系統可以采用不同功率的標準光源進行試驗測溫，通過測得多組數據來確定試驗中的擬合系數。其中，擬合算法利用已知試驗或者真實數據，然后尋找一個模型對其規律進行模擬的過程中，求取模型中未知參數的一個過程。以確保在后期的實際測溫過程中根據該擬合系數獲取測得的溫度。本實施方式通過多次試驗測進行試驗測溫，提高了實際測溫的精度。此外，本實施方式利用擴束準直透鏡6-2將標準光源的光線變換成平行光，減少了光線因為會聚或者散射引起的誤差。利用分束器6-3可以最大程度的將標準光源的光線全部傳遞至透鏡，提高了光線的傳遞效率。[0361]本領域的技術人員可以理解，可以根據實際測量精度或者特殊需要對上述各元件進行選擇配置，或者進行多種組合配置。[0362]由此，本系統通過提供定標裝置，可以在正式測溫之前，進行試驗測溫，從而制定標準，使得后面的正式測溫可以參考試驗測溫的數據進行運算，調整測得的溫度數據，進一度調高了溫度的精度。[0363]本實施方式的測溫系統的測溫的工作方式可以參照上述的測溫設備的描述。需要說明的是，在定標的試驗之前，將分束器6-3、擴束準直透鏡6-2和標準光源2-1移入系統中，保證分束器6-3的反射方向在透鏡1和DMD2-1主軸光路上，保證標準光源的光輻射進入系統的主軸光路，且標準光源與待測對象7所在位置共輒，待定標結束后再將分束器6-3、擴束準直透鏡6-2和標準光源6_1移出系統。[0364]以上對本實用新型的各種實施例進行了詳細說明。本領域技術人員將理解，可在不偏離本實用新型范圍（由所附的權利要求書限定）的情況下，對實施方案進行各種修改、改變和變化。對權利要求范圍的解釋應從整體解釋且符合與說明一致的最寬范圍，并不限于示例或詳細說明中的實施范例。【主權項】1.一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，包括：光輻射調制裝置，配置為接收待測對象的光輻射，且加載預設的多個掩膜，將接收到的光福射調制為多束第一光福射和多束第二光福射，并使多束所述第一光福射沿第一路徑射出、多束所述第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出，所述多個掩膜根據符合壓縮感知理論的RIP條件的測量矩陣φ變換生成；布置在所述第一路徑上的第一濾光元件，配置為接收多束所述第一光輻射，并將接收到的第一光輻射過濾為波長為第一波長λ?的多束光；布置在所述第二路徑上的第二濾光元件，配置為接收多束所述第二光輻射，并將接收到的第二光輻射過濾為波長為第二波長λ2的多束光；布置在第一路徑上的第一探測裝置，配置為接收波長為第一波長1:的多束光并將其轉換為相應的多個第一光電信號參量；布置在第二路徑上的第二探測裝置，配置為接收波長為第二波長12的多束光并將其轉換為相應的多個第二光電信號參量；溫度確定裝置，配置為接收來自所述第一探測裝置和第二探測裝置的多個所述第一和第二光電信號參量，并根據多個所述第一和第二光電信號參量與溫度的預定關系確定出所述待測對象每一個像素點的溫度值；圖像生成裝置，配置為根據所述待測對象每一個像素點的溫度值以及待測對象的二維圖像反演出待測對象的二維紅外熱圖像。2.根據權利要求1所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述光輻射調制裝置加載所述多個掩膜，所述第一探測裝置和所述第一探測裝置根據所述掩膜探測多個所述第一光電信號參量和所述多個所述第二光電信號參量包括：提供2k階的Hk矩陣，其中2k-l多Ν，Ν為所述待測對象的總像素數；刪除矩陣Hk的第一行和第一列后得到(2k-l)X(2k-l)階的剩余矩陣Ηω;將矩陣Ηω中所有元素中的-1變為O，所有1保持不變，獲得0-1分布的矩陣以兩個21-1階的擴充排列矩陣P和Q打亂21-1階0-1矩陣地1，得到矩陣H+;提取上述矩陣H+中M行，并保留M行中的N列作為隨機測量矩陣Φ;所述光輻射調制裝置加載由H+矩陣的第i行H+1拉伸變換而得的掩膜，并且所述光輻射調制裝置將接收到的光輻射調制為第一光輻射和第二光輻射，所述第一探測裝置將所述第一光輻射轉換為相應的第一光電信號參量E1(T)2H，所述第二探測裝置將所述第二光輻射轉換為相應的第二光電信號參量E2(T)2i-l;所述光輻射調制裝置加載由H+矩陣的第i行的補集Hi拉伸變換而得的掩膜，并且所述光輻射調制裝置將接收到的光輻射調制為第一光輻射和第二光輻射，所述第一探測裝置將所述第一光輻射轉換為相應的第一光電信號參量E1(T)21，所述第二探測裝置將所述第二光福射轉換為相應的第二光電信號參量E2(T)2i;其中，i=l，2,3,4……M;M/NX100%=5%~30%。3.根據權利要求1或2所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述光輻射調制裝置包括：空間光調制器，配置為根據預設矩陣Φ變換生成的多個掩膜，以將接收到的待測對象的光輻射調制為所述第一光輻射和第二光輻射，并使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出；控制元件，配置為控制所述空間光調制器依次加載由所述預設矩陣Φ變換生成的多個掩膜。4.根據權利要求3所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述空間光調制器為選自數字微鏡器件、光強數字調制器或液晶光閥。5.根據權利要求4中任一項所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述第一探測裝置為第一點探測器，所述第二探測裝置為第二點探測器，并且所述基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備還包括布置在所述第一路徑上、位于所述第一點探測器與所述空間光調制器之間的第一會聚元件，和布置在所述第二路徑上、位于所述第二點探測器與空間光調制器之間的第二會聚元件，所述第一點探測器位于所述第一會聚元件的光焦點處；所述第二點探測器位于所述第二會聚元件的光焦點處。6.根據權利要求5所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，還包括：布置在所述第一路徑上、位于所述第一點探測器與所述空間光調制器之間的第一光強衰減元件，和布置在所述第二路徑上、位于所述第二點探測器與空間光調制器之間的第二光強衰減元件。7.根據權利要求1或6所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述第一濾光元件和所述第二濾光元件為中心波長相差至少IOnm的第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片，所述第一窄帶濾光片和第二窄帶濾光片的半高寬參數至少為lOnm。8.根據權利要求1或6所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述光電信號參量包括光子數、電流值、電壓值、電阻值中任意一種。9.根據權利要求1或6所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述光輻射為紅外波段的光輻射。10.根據權利要求9所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像設備，其特征在于，所述第一和第二點探測器選自近紅外、中遠紅外、遠紅外波段的外光電效應探測器組、內光電效應探測器組、強光探測器組和弱光探測器組中的任意一種，其中，所述外光電效應探測器組包括:雪崩二極管、真空光電管、充氣光電管、光電倍增管、變像管、像增強器、攝像管；所述內光電效應探測器組包括:本征型光電導探測器、摻雜型光電導探測器、光磁電效應探測器、光生伏特探測器；所述強光探測器組包括：內置或者外置有模數轉換器的強光探測器；所述弱光探測器組包括：內置或者外置有計數器的弱光探測器。11.一種基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統，其特征在于，包括：如權利要求1~10中任一項所述基于編碼變換的雙波長溫度場成像設備以及定標裝置，所述定標裝置包括溫度可調節的基準光源，所述基準光源配置為在一個定標階段中，將調節成的不同溫度的光輻射射向所述光輻射調制裝置，由所述光輻射調制裝置將接收到的光輻射等分為第一光輻射和第二光輻射，使第一光輻射沿第一路徑射出、第二光輻射沿不同于第一路徑的第二路徑射出，以獲取多個第一和第二光電信號參量，并根據所述不同溫度與所述第一和第二光電信號參量的計量值，確定出所述第一和第二光電信號參量與溫度的預定關系。12.根據權利要求11所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統，其特征在于，所述確定調節的不同溫度和獲取的多個第一和第二光電信號參量的預定關系為：Edi(T)i/Ed2(T)i=A，exp(B，/Tdi)，其中，i為1至η的自然數;A'、B'為預設系數，Tdl為所述基準光源發出的第i個溫度，Edl(T)1為第i次定標時測得的波長為第一波長的光的光電信號參量，Ed2(T)1為第i次定標時測得的波長為第二波長的光的光電信號參量。13.根據權利要求11或12所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統，其特征在于，所述定標裝置還包括將基準光源的光輻射轉化為平行光輻射的擴束準直透鏡。14.根據權利要求13所述的基于壓縮感知的雙波長溫度場成像系統，其特征在于，所述定標裝置還包括將所述擴束準直透鏡轉化的平行光輻射射向所述光輻射調制裝置的分束器。【文檔編號】G01J5/10GK205642634SQ201620114862【公開日】2016年10月12日【申請日】2016年2月4日【發明人】俞文凱,趙清,葛墨林,翟光杰,姚旭日,劉雪峰【申請人】北京理工大學