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CN117309161B - 一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法 - Google Patents

一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法 Download PDF

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CN117309161B CN202310425123.9A CN202310425123A CN117309161B CN 117309161 B CN117309161 B CN 117309161B CN 202310425123 A CN202310425123 A CN 202310425123A CN 117309161 B CN117309161 B CN 117309161B
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Abstract

本发明涉及医疗烤灯测量校准技术领域，具体公开了一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，包括出厂标定、工作测温和偏差检查三种模式；出厂校准标定：用于出厂或返厂校准标定，简称出厂标定模式，定义工作测温公式和偏差检查公式；工作时测温：用于正常使用过程中的测温，简称工作测温模式，使用已确定系数的工作测温公式；温度偏差检查：用于检查设备是否需要重新标定，可每天一次或几次，简称偏差检查模式，使用已确定系数的偏差检查公式；本发明根据不同使用场合结合使用，实现红外烤灯下更加精确的红外测温，红外烤灯对红外测温传感器的影响进行精确校准。

Description

一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法
技术领域
本发明涉及医疗烤灯测量校准技术领域，具体涉及一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法。
背景技术
红外线照射到物体上，有一部分被反射，一部分穿透物体被物体吸收了，红外烤灯就是利用红外线可以穿透人体皮肤，促进血液循环，利于局部组织新陈代谢，此外，红外烤灯也可有效保持伤口处的干燥，避免炎症渗出物的渗出，对于伤口愈合有促进意义。
红外烤灯使用过程中，由于烤灯照射时，红外线会使皮肤表面温度升高，温度过高或过低，都达不到预期效果，所以需要对照射时温度进行测量。使用红外测温是非接触测量的一种常用方法。使用红外测温时，由于烤灯发射的红外线，导致从而无法准确测量出受伤部位的真实温度，所以需要在照射治疗过程中实现实时测温校准。目前，多数红外烤灯仅有红外照射功能，没有智能调控温度的功能，使用调节的过程中只能去选功率，并不能确定该功率对应的目标温度，红外烤灯在治疗的过程中存在偏差以及不精确的情况。在烤灯照射时，红外直接测温，会引起测量误差，实际测试发现误差可能在几度到上百摄氏度。因此，需要设计提供一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，以解决现有红外烤灯不能调控温度存在使用偏差的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，包括出厂标定、工作测温和偏差检查三种模式；
所述出厂标定模式的具体步骤如下：
1)在出厂或者返厂标定时使用，用于确定公式的各参数：
公式1：T实际＝T开灯红外测量+aPd+bI开灯R/(R+G+B)+cT环境温度+e
公式2：T实际＝T关灯红外测量+fT开灯红外测量+hPg+iI开灯R/(R+G+B)+jI关灯R/(R+G+B)+kT环境温度+m；
2)测量环境温度，记为T环境温度；
3)将标准的照射物放置于烤灯下，利用烤灯加热，使得标准温度计测得样品温度为20-30℃，读出当前标准温度计温度值，记为T实际；
4)读取红外传感器的温度值，记为T开灯红外测量；
5)读取相机的RGB值，并计算I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
6)关灯，记录读取红外传感器的温度值，记为T关灯红外测量，读取相机的RGB值，并计算I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
7)改变功率，使温度上升，并重复测量多次，并记录；
8)根据测量值，拟合公式1和公式2的系数a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、m，上述系数用于后续工作状态下实际温度的计算；
所述工作测温模式的具体步骤如下：
1)使用已确定系数的工作测温公式：
公式3：T修正1＝T开灯红外测量+aPd+bI开灯R/(R+G+B)+cT环境温度+e；
2)正常使用红外烤灯，记录烤灯当前功率P和环境温度T环境温度；
3)读取相机待测部位颜色值的RGB，获取I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
4)将测量数值带入公式3，获取T修正1即为修正后温度；
所述偏差检查模式的具体步骤如下：
1)使用已确定系数的偏差检查公式：
公式4：T修正2＝T关灯红外测量+fT开灯红外测量+hPg+iI开灯R/(R+G+B)+jI关灯R/(R+G+B)+kT环境温度+m，测试设备是否需要重新校准标定；
2)正常使用红外烤灯，记录烤灯当前功率P和环境温度T环境温度；
3)读取当前红外温度传感器的温度值T开灯红外测量；
4)读取相机待测部位颜色值的RGB，记为I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
5)关闭红外烤灯，读取当前红外温度传感器的数值T关灯红外测量；
6)读取相机待测部位颜色值的RGB，记为I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
7)将测量数值带入公式，T修正2即为修正后温度；
8)如果此偏差检查求得温度与工作测温模式求得温度误差大于设定的误差最大值，则认为设备误差过大，需要重新校准。
优选的，所述公式1为工作测温公式，公式2为偏差检查公式，公式中T实际为待测量的真实温度，出厂标定时通过标准温度计测量得到，将标准的照射物放置于烤灯下，利用烤灯加热，烤灯开灯状态下通过红外温度传感器测量照射物上的温度记为T开灯红外测量，烤灯关灯状态下通过红外温度传感器测量照射物上的温度记为T关灯红外测量，通过环境温度传感器测量环境温度记为T环境温度。
优选的，所述出厂标定模式为出厂校准标定，用于出厂或返厂校准标定；
工作测温模式为工作时测温校准，用于正常使用过程中的测温；
偏差检查模式为温度偏差检查，用于检查设备是否需要重新标定。
优选的，所述改变功率为使烤灯工作在不同功率P下。
优选的，所述公式3和公式4中的系数即出厂标定模式下确定的对应系数。
优选的，所述相机的RGB值为使用相机测量红外烤灯的红色灯光强度，测量不同功率下红外线在RGB色彩通道的强度，同时得到红外烤灯开灯时红色R色彩通道强度的占比I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)，以及红外烤灯关灯时红色R色彩通道强度的占比I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)。
优选的，所述红色灯光强度由于不同功率下红外烤灯的红外线波长不一，修正红光强度对温度的影响，测量不同功率下红外线在RGB色彩通道的强度，其中R为红色色彩通道强度，G为绿色色彩通道强度，B为蓝色色彩通道强度。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的红外烤灯照射用红外实时测温校准方法根据不同使用场合结合使用，如出厂标定或者年检时使用标准温度计直接校准，在正常使用时，在不同功率下动态校准，得到更符合使用场景动态化的校准结果；采用标准温度计和相机采集温度和红光强度，实现红外烤灯下更加精确的红外测温，红外烤灯对红外测温传感器的影响进行精确校准，红外烤灯使用的温度控制范围更加准确，实现不间断红外烤灯治疗过程的红外实时测温。
附图说明
图1是红外烤灯出厂标定模式的流程图。
图2是红外烤灯工作测温模式的流程图。
图3是红外烤灯偏差检查模式的流程图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，包括以下三种模式：
1.出厂校准标定：用于出厂或返厂校准标定，简称出厂标定模式。
2.工作时测温：用于正常使用过程中的测温，简称工作测温模式。
3.温度偏差检查：用于检查设备是否需要重新标定，可每天一次或几次，简称偏差检查模式。
各模式的具体步骤如下：
1.出厂标定模式：如图1所示
在出厂或者返厂标定时使用，用于确定公式的各参数:
公式1：T实际＝T开灯红外测量+aPd+bI开灯R/(R+G+B)+cT环境温度+e；
公式2：T实际＝T关灯红外测量+fT开灯红外测量+hPg+iI开灯R/(R+G+B)+jI关灯R/(R+G+B)+kT环境温度+m；
公式1为工作测温公式，公式2为偏差检查公式。
表1公式中变量的含义
具体测量及参数计算步骤
1.1测量环境温度，记为T环境温度。
1.2将标准的照射物放置于烤灯下，利用烤灯加热，使得标准温度计测得样品温度为20-30℃，读出当前实际温度，记为T实际温度。
1.3读取红外传感器的温度，记为T开灯红外测量。
1.4读取相机的RGB值，并计算I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)。
1.5关灯，记录读取红外传感器的温度，记为T关灯红外测量。读取相机的RGB值，并计算I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)。
1.5改变功率，使温度上升，并重复测量10次，并记录到表2中(附后)。
1.7根据测量值，拟合出工作测温公式和偏差检查公式的系数(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,m)，该系数用于后续工作状态下实际温度的计算。
2.工作测温模式：如图2所示
使用已确定系数的工作测温公式：
公式3：T修正1＝T开灯红外测量+aPd+bI开灯R/(R+G+B)+cT环境温度+e。
具体步骤：
2.1正常使用红外烤灯，记录烤灯当前功率P和环境温度T环境温度。
2.2读取当前红外温度传感器的数值T开灯红外测量。
2.3读取相机待测部位颜色值的RGB，获取I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)。
2.4将数值带入公式(上式中的系数即出厂标定时确定的对应系数)，获取T修正1即为修正后温度。
3.偏差检查模式：如图3所示
使用已确定系数的偏差检查公式：
公式4：T修正2＝T关灯红外测量+fT开灯红外测量+hPg+iI开灯R/(R+G+B)+jI关灯R/(R+G+B)+kT环境温度+m，测试设备是否需要重新校准标定。
具体步骤：
3.1正常使用红外烤灯，记录烤灯当前功率P和环境温度T环境温度。
3.2读取当前红外温度传感器的数值T开灯红外测量。
3.3读取相机待测部位颜色值的RGB，记为I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)。
3.4关闭红外烤灯，测量当前红外温度传感器的数值T关灯红外测量。
3.5读取相机待测部位颜色值的RGB，记为I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)。
3.5将数值带入公式，T修正2即为修正后温度。
3.6如果此偏差检查求得温度与工作测温模式求得温度误差大于设定的误差最大值1摄氏度(此值可软件设置不同值)，则认为设备误差过大，需要重新校准。
表2标定的数据实施例
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，其特征在于，包括出厂标定、工作测温和偏差检查三种模式；
所述出厂标定模式的具体步骤如下：
1)在出厂或者返厂标定时使用，用于确定公式的各参数：
公式1：T实际＝T开灯红外测量+a Pd+bI开灯R/(R+G+B)+cT环境温度+e
公式2：T实际＝T关灯红外测量+fT开灯红外测量+hPg+i I开灯R/(R+G+B)+j I关灯R/(R+G+B)+k T环境温度+m；
2)测量环境温度，记为T环境温度；
3)将标准的照射物放置于烤灯下，利用烤灯加热，使得标准温度计测得样品温度为20-30℃，读出当前标准温度计温度值，记为T实际；
4)读取红外传感器的温度值，记为T开灯红外测量；
5)读取相机的RGB值，并计算I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
6)关灯，记录读取红外传感器的温度值，记为T关灯红外测量，读取相机的RGB值，并计算I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
7)改变功率，使温度上升，并重复测量多次，并记录；
8)根据测量值，拟合公式1和公式2的系数a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、m，上述系数用于后续工作状态下实际温度的计算；
所述工作测温模式的具体步骤如下：
1)使用已确定系数的工作测温公式：
公式3：T修正1＝T开灯红外测量+a Pd+bI开灯R/(R+G+B)+cT环境温度+e；
2)正常使用红外烤灯，记录烤灯当前功率P和环境温度T环境温度；
3)读取相机待测部位颜色值的RGB，获取I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
4)将测量数值带入公式3，获取T修正1即为修正后温度；
所述偏差检查模式的具体步骤如下：
1)使用已确定系数的偏差检查公式：
公式4：T修正2＝T关灯红外测量+fT开灯红外测量+hPg+i I开灯R/(R+G+B)+j I关灯R/(R+G+B)+k T环境温度+m，测试设备是否需要重新校准标定；
2)正常使用红外烤灯，记录烤灯当前功率P和环境温度T环境温度；
3)读取当前红外温度传感器的温度值T开灯红外测量；
4)读取相机待测部位颜色值的RGB，记为I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
5)关闭红外烤灯，读取当前红外温度传感器的数值T关灯红外测量；
6)读取相机待测部位颜色值的RGB，记为I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
7)将测量数值带入公式，T修正2即为修正后温度；
8)如果此偏差检查求得温度与工作测温模式求得温度误差大于设定的误差最大值，则认为设备误差过大，需要重新校准；
所述相机的RGB值为使用相机测量红外烤灯的红色灯光强度，测量不同功率下红外线在RGB色彩通道的强度，同时得到红外烤灯开灯时红色R色彩通道强度的占比I开灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)，以及红外烤灯关灯时红色R色彩通道强度的占比I关灯R/(R+G+B)＝R/(R+G+B)；
所述红色灯光强度由于不同功率下红外烤灯的红外线波长不一，修正红光强度对温度的影响，测量不同功率下红外线在RGB色彩通道的强度，其中R为红色色彩通道强度，G为绿色色彩通道强度，B为蓝色色彩通道强度。
2.根据权利要求1所述的红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，其特征在于，所述公式1为工作测温公式，公式2为偏差检查公式，公式中T实际为待测量的真实温度，出厂标定时通过标准温度计测量得到，将标准的照射物放置于烤灯下，利用烤灯加热，烤灯开灯状态下通过红外温度传感器测量照射物上的温度记为T开灯红外测量，烤灯关灯状态下通过红外温度传感器测量照射物上的温度记为T关灯红外测量，通过环境温度传感器测量环境温度记为T环境温度。
3.根据权利要求1所述的红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，其特征在于，所述出厂标定模式为出厂校准标定，用于出厂或返厂校准标定；
工作测温模式为工作时测温校准，用于正常使用过程中的测温；
偏差检查模式为温度偏差检查，用于检查设备是否需要重新标定。
4.根据权利要求1所述的红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，其特征在于，所述改变功率为使烤灯工作在不同功率P下。
5.根据权利要求1所述的红外烤灯照射用红外实时测温校准方法，其特征在于，所述公式3和公式4中的系数即出厂标定模式下确定的对应系数。
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