[01250955]基于差分多光谱成像原理的CCD高温场图像测量传感器

铸坯表面温度对优化二冷制度和提高铸坯质量具有重要意义，对其在线准确测量是尚未解决的冶金检测难题。

关键问题是：表面发射率的不确定性无法实现真温测量;表面氧化皮影响和高达400℃的温度梯度难以实现整个温度场不同温度段的等精度稳定测量。

本项目提出基于CCD的差分多光谱新型图像测温传感器设想并进行了相关的软硬件设计，通过优化波长组有效克服发射率产生的测温误差;建立相应的图像测温机理模型，探究精度与目标系统距离和CCD像素的空间位置关系，补偿因测距变化和平面精度差异导致的测温误差;针对CCD动态范围窄及低温段噪音敏感问题，提出在线动态自适应光积分时间法，改善低温段线性度和噪音敏感度，实现大梯度下的等精度测量。

为消除氧化皮和其它噪声的扰动，采用空间数字滤波法。该方法从原始温度场中提取行像素传感器阵列测得的极值分布，经列重组后将其视作单一像素的时域信息，再经离散傅氏变换和低通滤波实现噪声抑制。

自2013年以来，此研究成果作为连铸坯表面温度测量装置的核心部件已成功应用于国内某些钢铁公司中，并取得了一定的经济效益。随着技术的日臻成熟和可靠性的提高，其应用领域有望扩展到其它高温场测量领域。