红外热辐射可视化方法研究与实现

论文摘要

红外热辐射可视化方法是红外热成像应用技术的一个重要组成部分。将红外热辐射信号转化为可见的目标物,是军事侦察、预警和夜间收索的重要手段。随着红外探测技术的发展,该项技术已由军事应用向工业和民用领域发展。红外热探测技术在工业业领域的应用要求和关注焦点与军事应用具有很大的区别。更多地是关注热场的细微变化和目标物的可视程度。尤其是在高分辨率、高精度探测的可视化输出、工业应用中的无损检测、目标物的热场、热场动态分布等相关信息,并可以提供适合人们观测习惯的可视化效果。本文在研究红外热辐射探测技术的基础上,针对多种环境下的红外热辐射数据的分析,通过多种方法给出可视化结果。并在比较分析的基础上提出基于红外热辐射数据的分布特征的可视化方法。并详细阐述了红外热辐射可视化的数学模型与红外热辐射可视化的常规方法的应用,并给出了应用分析和结果验证。进一步利用采集相同背景环境中不同数据源的红外热辐射可视化数据进行灰度分析,得出其红外热辐射可视化数据灰度均为偏态分布。从而得出偏态分布为基本修正要素,计算出理想的灰度分布为正态均匀分布。再通过验证以线性可视化算法为基础推理出可以判定其灰度分布是否为正态分布,并以此进行可视化算法修正。最后,以客观的直方图进行解析来说明对红外热辐射偏正态策略可视化方法应用性。在红外热辐射可视化方法研究中得出很好的的可视化处理方法。并且以VC++软件平台做为红外热辐射可视化软件平台实现基础。根据红外热辐射特点进行可视化软件的程序编译。通过对红外热辐射数据采集、实时数据处理与可视化、数据文件记录、系统参数配置、数据分析工具五大模块为组织结构进行组建。并以在木材烘干技术与大功率LED组建等实际应用中发挥了红外热辐射可视化技术特点得到良好的应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究状况与发展趋势
• 1.2.1 国外发展状况
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 红外热辐射探测技术
• 2.1 红热辐射基本理论
• 2.1.1 红外热辐射与红外光波谱
• 2.1.2 红外热辐射基本定律
• 2.1.3 红外热辐射的传输与衰减
• 2.2 红外热成像技术
• 2.2.1 红外热成像系统
• 2.2.2 红外探测器
• 2.2.3 红外热辐射可视化与可见光区别
• 2.3 红外热辐射可视化在工业中的构建
• 2.4 本章小结
• 第3章 红外热辐射可视化方法研究
• 3.1 红外热辐射可视化方法的建立
• 3.1.1 红外热辐射可视化数学描述
• 3.1.2 基于空间域的红外热辐射可视化方法
• 3.2 红外热辐射可视化数据分析
• 3.2.1 红外热辐射可视化数据源显示
• 3.2.2 红外热辐射可视化数据灰度分析
• 3.2.3 红外热辐射可视化数学模型构建
• 3.3 红外热辐射数据偏正态均衡策略研究
• 3.3.1 直方图校正
• 3.3.2 灰度均衡处理
• 3.3.3 偏正态分布的均衡策略
• 3.4 本章小结
• 第4章 红外热辐射可视化程序设计与实现
• 4.1 红外可视化软件基本功能设计
• 4.1.1 可视化软件设计结构
• 4.1.2 程序实现基础
• 4.2 红外可视化程序设计
• 4.2.1 红外热辐射数据采集设计
• 4.2.2 红外热辐射可视化处理模块设计
• 4.2.3 DAT 文件的程序设计
• 4.2.4 数据分析工具设计
• 4.3 红外热辐射可视化的应用
• 4.3.1 在大功率LED 组建热场测试的应用
• 4.3.2 木材烘干窑内测温
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢