锻件温度与变形视觉传感试验研究(8)
2.4.1 灰度处理软件
本实验中选用photoshop软件对图像进行灰度处理；CCD 照相机拍摄到的图片，需要经过计算机的后期处理。以便得到锻件各个部位的灰度值，这些灰度值用比色法计算后，得到锻件的比色温度。
图2.11 用photoshop进行灰度处理的截图
2.4.2 灰度测量和计算软件
灰度值的计算则是利用教研组自行开发的程序，该程序使用VisualC++作为开发平。可直接测量单一像素点的灰度值也可用来测量一定范围内的平均灰度值。
图2.12 灰度测量程序截图
2.5 本章小结
1)介绍了比色法测温的基本原理；
2）介绍了实验采用的测温系统，并对其功能、构成原理作了简要说明；
3）介绍了比色测温法的特点。
3 锻件测温实验
3.1 锻件测温实验方案
采用双CCD摄像机对加热至1000℃的钢板进行测温。试验中的比色测温装置时由滤光片组、双CCD摄像机、图像采集卡及实验计算机组成，同时用IR-H系列手持式辐射温度计测温得到标准温度。
图3.1 IR-H系列手持式辐射温度计
选用30cm×40cm，厚度为2cm的钢板作为靶体材料，实验实意框图如图所示
图3.2 比色测温装置示意框图
首先将两CCD摄像机通过螺钉固定在座槽内，并引出线与后面的图像采集卡连接，然后再将滤光片组组固定在CCD摄像机前，调节焦距，使计算机上可以看到清晰的图像。在距离两镜头连线中点56cm的位置，固定好钢板，并调整好不锈钢片的位置，保持两镜头、钢板正中心成一等边三角形，镜头之间距离为34cm。两CCD摄像机的成像位置相同。钢板加热好后，迅速用辐射温度计进行测量，同时，另一人操作计算机拍照，实验过程尽量保持同步，可为后面的实验数据分析及误差校正带来很大的方便。一组数据侧好后需要更换滤光片组，每一次更换都要重新调节系统，以保证实验的精度。
3.2 实验图像处理
3.2.1 灰度处理
在photoshop软件中打开要处理的图像，单击菜单栏中的“图像”-“模式”-“灰度”，即完成了灰度处理。
图3.3 原始图像
图3.4 灰度处理后的图像
3.2.2 图像灰度值的测量
在灰度测量程序中打开经photoshop处理过得灰度图像，单击鼠标反键，即可得到一个点的灰度值，为避免特殊灰度值，保证测量精度，应该在图像中取一个方框，求方框中的平均灰度值。
图3.5 测量一个像素点的灰度值
图3.6 求一个区域内的平均灰度
按照上述步骤，把所拍全部图片都测出灰度值，将这些灰度值代入到第二章中的比色公式:
（式2.12）
即可求出比色温度。应该要注意的是，在测量灰度值时，应该要避免图形上的黑点、暗斑，这些地方往往是一层氧化膜，如果将有氧化膜处的灰度计算到平均值中，那就会大大的减小所测灰度，使实验所得的温度小于实际温度。
3.3 计算比色温度
将实验拍得的图片按照滤光片波长不同分为两组：第一组为809.8nm和1062.7nm，第二组为809.8nm和905nm。
（1）在第一实验组中选取4组灰度图像进行计算。
①辐射测温仪测得的标准温度为625℃。
A.灰度166.743654 B.灰度153.081658