基于CCD（電荷耦合器件）圖像傳感器的非接觸高溫溫度場軟測量方法將CCD技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)與傳統(tǒng)輻射測溫方法相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的高溫場測量，顯著提高測量技術(shù)水平，因而成為高溫檢測領(lǐng)域近年來的研究熱點。本文在研究分析CCD輻射測溫的研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過深入的理論分析與大量的實驗研究，提出了一種新型的基于CCD圖像傳感器的高溫場軟測量方法。取得了如下的研究成果：

　　1.提出了一種新型的含有CCD響應(yīng)帶寬校正系數(shù)和發(fā)射率校正系數(shù)的比色測溫公式。以此為基礎(chǔ)構(gòu)建的高溫場軟測量系統(tǒng)可以減少CCD光譜響應(yīng)特性非理想和被測輻射體發(fā)射率變化帶來的測量誤差。

　　2.提出了利用黑體爐實驗標(biāo)定CCD響應(yīng)帶寬校正系數(shù)、利用現(xiàn)場實驗標(biāo)定發(fā)射率校正系數(shù)的方法。實驗表明，該方法能有效地減小測溫誤差，具有較強的實用性。

　　3.提出了一種基于高溫輻射體顏色信息的圖像目標(biāo)識別方法。通過對紅、綠基色圖像分別進(jìn)行分割來減小甚至消除高溫輻射體圖像的各種噪聲，然后綜合紅、綠基色圖像分割結(jié)果實現(xiàn)高溫輻射體的準(zhǔn)確識別，并運用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對分割結(jié)果進(jìn)行后處理以消除游離點和孔洞，使圖像邊緣平滑。實驗表明，該方法可以快速有效地實現(xiàn)高溫輻射體的正確識別。

　　4.通過理論推導(dǎo)和實驗研究指出，在攝像頭前加中性濾光片可以擴大CCD的測溫范圍，但是擴大的程度有限，且測溫下限隨濾光片透過率的減少而上升。

　　5.提出利用調(diào)節(jié)光圈和快門組合的方法擴大CCD的測溫范圍，并通過實驗驗證了該方法的有效性。

　　6.在研究測溫系統(tǒng)標(biāo)定實驗原理的基礎(chǔ)上，提出了標(biāo)定實驗方案，研發(fā)了標(biāo)定實驗系統(tǒng)和基于CCD的高溫場軟測量實驗系統(tǒng)，并完成了對測量系統(tǒng)的標(biāo)定。

　　7.在上述工作的基礎(chǔ)上，利用基于CCD圖像傳感器的高溫場軟測量系統(tǒng)對工業(yè)現(xiàn)場的高溫熔體進(jìn)行了測溫實驗。實驗結(jié)果表明，所研發(fā)的高溫場軟測量系統(tǒng)測溫精度較高，具有較強的實用性和推廣價值。