TWI704502B - 具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法 - Google Patents
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Abstract
本案係一種具有對距離做溫度補償功能之熱像儀，其包括：一矩陣型距離感測器，用以感測一待測物體之距離資訊；一矩陣型遠紅外線感測器，用以感測該待測物體之遠紅外線輻射資訊；一控制單元，分別耦接至該矩陣型距離感測器及矩陣型遠紅外線感測器，其具有一溫度補償表，可根據該距離資訊及遠紅外線輻射資訊至該溫度補償表進行查表以取得一未補償溫度值及一補償後之正確溫度值；以及一顯示裝置，耦接至該控制單元，用以顯示該待測物體補償後之正確溫度值。此外，本發明亦揭露一種可對熱像儀進行溫度補償之方法。
Description
本發明係有關於一種具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法，尤指一種可根據距離資訊及遠紅外線輻射資訊至一溫度補償表進行查表以取達溫度補償值，並根據該溫度補償值對該待測物體之溫度進行補償之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法。
現今，以紅外線熱影像對目標物進行溫度的感測應用越來越普及，例如機場、公共場所或政府機構等，皆以紅外線熱影像熱像儀對旅客或遊客進行人體溫度感測，避免體溫異常之旅客或遊客入境，以提高防疫之效果。
現行習知技術的紅外線熱像儀，主要係以紅外線照射目標物，並根據目標物輻射回來的紅外線強度來偵測其距離及溫度，惟紅外線會隨著距離的增加而衰減，距離增加時，所測量得到目標物的溫度誤差也會增加，因此，需要距離的補償對提高溫度的精確度是有幫助的。
又習知之紅外線熱像儀，例如中華民國I613426發明專利「非接觸式醫學溫度計以及測定補償溫度之方法」，即揭示一種非接觸式醫學溫度計，其包括一具一用於感測來自一目標的IR輻射之IR感測器的IR感測器總成、一被組配以測定該溫度計至該目標的距離之距離感測器、及一可至少操作性連接至該IR感測器總成及該距離感測器之記憶體組件。該記憶體組件含有與目標之預定溫度及與離至少一預測目標之預定距離相關的預定補償資訊。一微處理器係操作性連接至該記憶體組件。該微處理器被組配以進行根據來自該目標之IR輻射、該溫度計至該目標的距離、及該預定補償資訊的溫度計算。
但上述I613426專利前案具有下列缺點：1、其距離感測器為單一距離補償；2、其IR感測器僅為點型熱分布；3、其應用範圍僅止於醫學溫度計等，誠屬美中不足之處。
針對上述習知熱像儀之缺點，本發明提供一種具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法，以改善上述之缺點。
本發明之一目的係提供一種具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法，其具有一矩陣型距離感測器、矩陣型遠紅外線感測器及溫度補償表，可有效補償距離所造成的溫差。
為達上述之目的，本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀，其包括：一矩陣型距離感測器，係由多個距離感測器所組成，用以感測一待測物體之距離資訊；一矩陣型遠紅外線感測器，係由多個可偵測物體輻射之遠紅外線波段感測器所組成，用以感測該待測物體之遠紅外線輻射資訊；一控制單元，分別耦接至該矩陣型距離感測器及矩陣型遠紅外線感測器，其具有一溫度補償表，可根據該距離資訊及遠紅外線輻射資訊至該溫度補償表進行查表以取得一未補償溫度值及一補償後之正確溫度值；以及一顯示裝置，耦接至該控制單元，用以顯示該待測物體補償後之正確溫度值。
為達上述之目的，本發明之一種可對熱像儀進行溫度補償之方法，其包括下列步驟：提供一矩陣型距離感測器，以感測一待測物體之距離資訊；提供一矩陣型遠紅外線感測器，以感測該待測物體之遠紅外線輻射資訊；以及根據該待測物體之距離資訊及遠紅外線輻射資訊，透過一距離補償方法以補償因距離所產生之溫度差，進而計算出該待測物體的正確溫度。
為使 貴審查官能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參照圖1，其繪示本案一較佳實施例之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀之方塊示意圖。
如圖所示，本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀，其包括：一矩陣型距離感測器10；一矩陣型遠紅外線感測器20；一控制單元30；以及一顯示裝置40所組合而成者。
其中，該矩陣型距離感測器10，係由多個距離感測器所組成，用以感測一待測物體100之距離資訊。其中，該矩陣型距離感測器10例如但不限於為一矩陣型光學感應器。其中，該待測物體100例如但不限於為人。
該矩陣型遠紅外線感測器20係由多個可偵測物體輻射之遠紅外線波段感測器所組成，用以感測該待測物體100之遠紅外線輻射資訊。其中，該矩陣型遠紅外線感測器20例如但不限於為一矩陣型光學感應器。
該控制單元30分別耦接至該矩陣型距離感測器10及矩陣型遠紅外線感測器20，其具有一溫度補償表，可根據該距離資訊及遠紅外線輻射資訊至該溫度補償表進行查表以取達一溫度補償值（請參照下述表一），及一補償後之正確溫度值。其中，該控制單元30例如但不限於一微控制器，且該微控制器進一步具有一記憶體（圖未示），該記憶體中可儲存該溫度補償表。
該顯示裝置40係耦接至該控制單元30，用以顯示該待測物體100補償後之正確溫度值。其中，該顯示裝置40例如但不限於為一液晶顯示器（LCD）或有機發光二極體顯示器（OLED）。
此外，本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀進一步具有一無線輸出介面50及一有線輸出介面60，其中，該無線輸出介面50及有線輸出介面60係分別耦接至該控制單元30，該控制單元30可經由該無線輸出介面50輸出該待測物體100補償後之正確溫度值至一無線接收裝置70加以顯示，或者該控制單元30亦可經由該有線輸出介面60輸出待測物體100補償後之正確溫度值至一有線接收裝置80加以顯示；其中該無線輸出介面50例如但不限於為一WI-FI或Lora無線介面，該有線輸出介面60例如但不限於為一UART、I2C或SPI有線介面。
此外，本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀進一步具有一開關90，用以啟動或關閉該熱像儀。
請參照表一，其顯示本發明之溫度補償表之詳細內容。其中第一上橫列為該待測物體100補償後之正確溫度值；第一左縱行為該待測物體100之距離值；表一之其餘內容則為該待測物體100於相對應距離時之未補償之溫度值。例如當該距離感測器10測量到該待測物體100之距離為10公分時，該控制單元30經由查表得到該待測物體100未補償之溫度值為29.1℃，以及補償後之正確溫度值為30℃；當該距離感測器10測量到該待測物體100之距離為80公分時，該控制單元30經由查表得到該待測物體100未補償之溫度值為58.5℃，以及補償後之正確溫度值為60℃；以及當該距離感測器10測量到該待測物體100之距離為150公分時，該控制單元30經由查表得到該待測物體100未補償之溫度值為97.6℃，以及補償後之正確溫度值為100℃。
因此，藉由本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀確可達到1、其使用矩陣型遠紅外線感測器，可呈現矩陣型分布之熱影像；2、其使用矩陣型距離感測器，可有效補償距離所造成的溫差；3、在醫學上，糖尿病患者在發生足部周圍神經病變前足部的熱分布會產生強烈的差異，本案使用矩陣型遠紅外線感測器，可在糖尿病足部周圍神經病變前檢出，以避免患者需截肢之情形發生等優點，確實可改善習知熱像儀之缺點。
請參照圖2，其繪示本發明之可對熱像儀進行溫度補償之方法之流程示意圖。
如圖所示，本發明之可對熱像儀進行溫度補償之方法，其包括下列步驟：提供一矩陣型距離感測器10，以感測一待測物體100之距離資訊（步驟1）；提供一矩陣型遠紅外線感測器20，以感測該待測物體100之遠紅外線輻射資訊（步驟2）；以及根據該待測物體100之距離資訊及遠紅外線輻射資訊，透過一距離補償方法以補償因距離所產生之溫度差，進而計算出該待測物體100的正確溫度值（步驟3）。
於步驟1中，提供一矩陣型距離感測器10，以感測一待測物體100之距離資訊；其中，該矩陣型距離感測器10例如但不限於為一矩陣型光學感應器，其係由多個距離感測器所組成，可感測該待測物體100至該距離感測器10間之距離。
於步驟2中，提供一矩陣型遠紅外線感測器20，以感測該待測物體100之遠紅外線輻射資訊；其中，該矩陣型遠紅外線感測器20例如但不限於為一矩陣型光學感應器，其係由多個可偵測物體輻射之遠紅外線波段感測器所組成。
於步驟3中，根據該待測物體100之距離資訊及遠紅外線輻射資訊，透過一距離補償方法以補償因距離所產生之溫度差，進而計算出該待測物體100的正確溫度值；其中，該距離補償方法係藉由查詢一溫度補償表以取達一溫度補償值，其詳情請參照上述表一的說明。
因此，藉由本發明之可對熱像儀進行溫度補償之方法確可達到可有效補償距離所造成的溫差之優點，確實可改善習知熱像儀之缺點。
綜上所述，藉由本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法之實施，其較之習知具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法具有下列優點：1、其使用矩陣型遠紅外線感測器，可呈現矩陣型分布之熱影像；2、其使用矩陣型距離感測器，可有效補償距離所造成的溫差；3、在醫學上，糖尿病患者在發生足部周圍神經病變前足部的熱分布會產生強烈的差異，本案使用矩陣型遠紅外線感測器，可在糖尿病足部周圍神經病變前檢出，以避免患者需截肢之情形發生等優點。因此，本發明之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀及其溫度補償方法確實較習知熱像儀具有進步性。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
10‧‧‧矩陣型距離感測器
20‧‧‧矩陣型遠紅外線感測器
30‧‧‧控制單元
40‧‧‧顯示裝置
50‧‧‧無線輸出介面
60‧‧‧有線輸出介面
70‧‧‧無線接收裝置
80‧‧‧有線接收裝置
90‧‧‧開關
100‧‧‧待測物體
圖1為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之具有對距離做溫度補償功能之熱像儀之方塊示意圖。 圖2為一示意圖，其繪示本發明之可對熱像儀進行溫度補償之方法之流程示意圖。
10‧‧‧矩陣型距離感測器
20‧‧‧矩陣型遠紅外線感測器
30‧‧‧控制單元
40‧‧‧顯示裝置
50‧‧‧無線輸出介面
60‧‧‧有線輸出介面
70‧‧‧無線接收裝置
80‧‧‧有線接收裝置
90‧‧‧開關
100‧‧‧待測物體
Claims (6)
- 一種具有對距離做溫度補償功能之熱像儀，其包括： 一矩陣型距離感測器，係由多個距離感測器所組成，用以感測一待測物體之距離資訊； 一矩陣型遠紅外線感測器，係由多個可偵測物體輻射之遠紅外線波段感測器所組成，用以感測該待測物體之遠紅外線輻射資訊； 一控制單元，分別耦接至該矩陣型距離感測器及矩陣型遠紅外線感測器，其具有一溫度補償表，可根據該距離資訊及遠紅外線輻射資訊至該溫度補償表進行查表以取得一未補償溫度值及一補償後之正確溫度值；以及 一顯示裝置，耦接至該控制單元，用以顯示該待測物體補償後之正確溫度值。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有對距離做溫度補償 功能之熱像儀，其中該控制單元為一微控制器，該顯示裝置為一液晶顯示器或有機發光二極體顯示器，且該微控制器進一步具有一記憶體，該記憶體中可儲存該溫度補償表。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有對距離做溫度補償 功能之熱像儀，其進一步具有一開關，用以啟動或關閉該熱像儀。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有對距離做溫度補償 功能之熱像儀，其進一步具有一無線輸出介面及一有線輸出介面，該無線輸出介面及有線輸出介面係分別耦接至該控制單元，該控制單元可經由該無線輸出介面或有線輸出介面輸出該補償後之溫度；其中該無線輸出介面為一WI-FI或Lora無線介面，該有線輸出介面為一UART、I2C或SPI有線介面。
- 一種可對熱像儀進行溫度補償之方法，其包括下列步 驟： 提供一矩陣型距離感測器，以感測一待測物體之距離資訊； 提供一矩陣型遠紅外線感測器，以感測該待測物體之遠紅外線輻射資訊；以及 根據該待測物體之距離資訊及遠紅外線輻射資訊，透過一距離補償方法以補償因距離所產生之溫度差，進而計算出該待測物體的正確溫度值。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該距離補償 方法係藉由查詢一溫度補償表以取達一溫度補償值。
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