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摘要：温度是代表物体表面冷热程度的一种物理量，目前权衡科技是否进步的一大重要标准就是测量物体温度的技术手段。实现传统的红外热成像测温系统的平台多数都存在价格偏高、体积偏大等缺点。智能手机的出现，其有着快速的运行速度、可控的操作性、性价比高等特点，为人们带来了便捷的消费习惯，从而改善了人们的生活方式。目前，Android 系统是智能手里的主要流通的操作系统，它的开源性更加容易被用到除智能手机以外的其他应用中去，在真正实现资源共享的基础上，大大缩减了使用的成本。
关键词：智能手机;红外热成像;红外测温;测温系
项目基金：
项目名称：基于穿戴式智能终端的红外热成像测温技术研究;
基金编号：050400KK52190015
0引言
现如今，各行各业的发展中都能看到红外热成像的身影，已经是数见不鲜。比如，在军事的领域中，被用于识别目标，夜市、红外导航等;在工业生产中，被用来检测无损零件、节能减排、监控环境等;在医学中，被用于发现疾病、对复杂区域研究等;在农业食品中，被用于水利灌溉、检测产量、检测肉质、保护动植物等。与国内外的研究相结合来看，显而易见，红外热成像技术最核心的一个应用就是用来对一个物体进行体温测量。红外热成像作为一种新型的测温技术，相比较于温度计、热电阻、热电偶等一些传统的测温方式而言，它具有一些独特的特点，比如，它的准确性更高、可以不用接触、反应速度较快可以瞬间有结果等，基于这些独有的特点，红外热成像很快就成为了主要的测温手段。目前来看，红外测温仪也在向着低成本、微型化、智能化的趋向在发展。
1智能手机红外热成像测温概括
在自然界中，任何物体的温度只要超过-273.15℃（绝对零度），自己就会向四周发出红外辐射。红外线最早是由英国的天文学家发现，随后，其他的科学家就对红外辐射进行了定义。科学家们根据红外辐射的物理定律对红外热成像技术进行了深度的探究，探究的进程相对较慢，直至1956美国空军诞生了第一台实时显示的前视红外热成像系统，他们把在夜视巡航的时候使用这一系统，它能够完成在黑暗中对目标活动的实时探测，这也是红外热成像技术的一大重要里程碑。技术的应用都应该有其对应的设备支持，红外热成像技术也不例外，所以就定义实现红外热成像技术的设备为红外热成像体系，也叫作红外热像仪。[1]
2智能手机红外测温技术的发展及应用
2.1测量温度的必要性
温度是物体表面冷热程度的物理量，从微观来讲，它是物体内部分子热运动的表现程度。不论是在科学研究的领域还是我们的生产生活中，无论温度的大小，都有着至关重要的作用，比如：所有的恒温动物体温上升时，往往是要生病的迹象，机器在生產运作时温度过高会导致机器故障，众所周知的全球变暖就是地表温度升高而导致的。在众多的表现中我们可以发现，只有准确的知道被测物体的温度，才能了解它因温度变化发生而反应背后的原因。
2.2红外热成像测温方法
不同的测量对象所选择的测温设备不同，所以我们大致将它们分为了三种。第一种方式是直接将测温设备放入被测目标种，我们称其为入侵时测温。最常见的就是用温度计测量室内的温度;第二种方式是将测量设备盒被测物品的表面进行贴合，我们称其为半入侵式测温。电热阻、电热偶都是通过这种方式进行测温的。第三种就是完全非入侵式，比如，远程的无接触方式的测温就是其最好的体现。入侵式和半入侵方式都是依据热传导来进行测量温度，在测量中也会出现一定的缺陷，比如：热传导的耗费时间较长，影响测量时间;被测目标比较单一;不能对高温的材料进行测温。
2.3红外热成像测温技术的应用
红外热成像已经在军事的应用上验证了它的可靠性，然而，这并不是它被应用的根本所以，它最主要的应用还是被用来测量目标的温度。红外热成像一种即没有伤害、也不用接触的测温手段，它的设备性能较高以及使用成本较低，已被广泛的运用的各个行业当中。国外一些科学家阐述了红外热成像测温技术在工业领域当中的运用;国内的一些科学家介绍了红外热成像测温技术在生物医学方面的运用，对生物体发烧诊断、体表复杂的区域温度进行了探讨;还有一些科学家总结了红外热成像测温技术在农业生产和食品安全领域的运用，比如：灌溉调度计划、水果总产量预测、植物病原体疾病监测等[2]。综上所述，红外热成像测温技术作为一种不用接触的测温方法，已经被大量的运用到一些因温度而产生歧义的科学研究和生产生活中。
3基于智能手机的红外热成像系统实现
3.1红外热成像测温依据
从理论上讲，只要物体温度只要比热力学零度高，物体就会向外辐射电磁波，这些电磁波都携带一些能量，其中红外光波的波长范围在O.76pm～1000pm之间，红外光波的一大特点就是具有很强的温室效应，并且带有温度信息，辐射测温技术探究的起点就在于此。普朗克定律是红外测温技术的物理学理论基础，普朗克定律展示了在不同的温度下不同波段的黑体辐射能量分布规律。黑体最突出的一个特点就是它所发射的辐射能和所吸收的辐射能一样，换句话说，就是物体的吸收能力和辐射能力成正比，吸收能力强则辐射能力强，反之就会变弱。在红外测温的理论基础上，运用红外探测器和光学成像物镜接纳被测目标的红外辐射能量分布图形折射到红外探测器的光敏元件上，进而就获得了热成像的红外热像图，这种热像图和物体表面的热分布几乎相应，为下一步计算出温度值提供有利的依据。
3.2红外热成像系统的实现
在变电站测量温度时需要考虑一些影响因素，比如：通电设备的温度范围、对应尺寸、测温仪和目标设备的距离、环境等，才能正确的选择红外热成像测温仪。剖析用电设备的温度范围，确定测温仪的芯片。从黑体辐射定律中可以得出，在测温时应该尽量选择波长较短的，更有利于测量温度。变电站母线的选择材质不同，导致其发热的范围也不同，可以确定基本上都在-10℃～+210℃之间，范围比较小，精准度要求上下超过5℃，所以现场测温仪CPU的功能要求比较简单，利用普通的测温芯片就可以全部满足;依据用电设备的相应尺寸来确定测温的方式。变电站会出现一些尘埃和烟雾阻碍测量，而恰巧比色测温的方式对辐射能量有减弱是，对测量的结果都没有太大的影响，所以首先选择的就是比色测温;依据测温的距离，确定测温仪光学的分辨率。因为测温仪的安装不仅要远离目标，还要测量小的目标，所以为了能靠近和远离焦点的距离上精准测温，被测目标的尺寸要大于焦点处光斑尺寸，就需要选择可以变焦的测温仪进行近距离和远距离的精准测温。如果考虑到环境的因素，那就要重新调整算法。大风大雨和强烈的光线都对测量存在影响因素，这些都是测温仪无法进行辨别的处理的，所以在使用前，需要通过后台的软件调整差值，算的调整主要是进行非均匀纠正、伪彩色图像的处理和面源黑体的真实实验数据测定。所以在选择红外线热成像测温仪时应选择带有普通单CPU、能够实现比色测温的技术、具有变焦功能红外成像测温仪，通过后台算法对数据的矫正调整测量误差[3]。
3.3实验结果与分析
为了检测提出的可移动自动红外热成像测温无线测量的准确度和可行性，通过实验来进行探究。利用一台红外热成像测温仪，对发热点进行测温后利用无线传输的方式传送到智能手机当中，同时在现场也进行人力对发热设备的测温，通过两组的数据进行比对考证。移动式红外热成像可以完成远距离的区域测温，我们采取一个5分钟的周期，为了能够更好的展示温度的变化，特别选在了夏季晚上八点开始，维持60分钟的测量时间，测量结果如下表格。通过对无线测温结果与在现场手持测温仪点测的结果不难发现，温度的区间变化比较大，但波动的范围没有超出实际变压器运行的温度范围，利用实地测量的数据可以对变压器的运行状况作出判断[4]。
4结语
综合红外测温平台是由智能移动终端和红外热成像设备组成的，它可以完成对红外测温功能的远程图像监控功能，实现对电气设备的可见光图像和热状态信息的远程、实时、在线综合管理控制，同时经过对红外热成像信息数据进一步分析和探究，为检修设备、更换设备、运营维护、测温等提供重要参考凭证，具备和应有较高的经济效益和实际的应用价值。在变电设备和通电设备的检查与维护方面需要加大人力的投入，智能手机咋红外线成像温度检测软件可以更加有效的完成对变电、通电设备的远程监控，同时将得到的信息传送到工作人员的手机上面，大大的化简了电力系统的工作人员对电力设备的实行维修保护的工作程序。
参考文献：
[1]周卫兵.基于智能手机系统的红外测温仪[J].益阳职业技术学院学报，2020，17（02）：82-85.
[2]张文，杨兵，郑祥，汤建伟.红外测温过程中测试距离对测温精度的影响分析[J].自动化与仪器仪表，2018（07）：45-47.
[3]钱琳琳，刘婷.基于Android系统的人体智能体温计设计与研究[J].中国医疗设备，2018，33（10）：96-99.
[8]杨全会，刘丽军.基于智能手机终端的非接触测温仪的研制[J].仪表技术，2015（02）：5-8
关键词：智能手机;红外热成像;红外测温;测温系
项目基金：
项目名称：基于穿戴式智能终端的红外热成像测温技术研究;
基金编号：050400KK52190015
0引言
现如今，各行各业的发展中都能看到红外热成像的身影，已经是数见不鲜。比如，在军事的领域中，被用于识别目标，夜市、红外导航等;在工业生产中，被用来检测无损零件、节能减排、监控环境等;在医学中，被用于发现疾病、对复杂区域研究等;在农业食品中，被用于水利灌溉、检测产量、检测肉质、保护动植物等。与国内外的研究相结合来看，显而易见，红外热成像技术最核心的一个应用就是用来对一个物体进行体温测量。红外热成像作为一种新型的测温技术，相比较于温度计、热电阻、热电偶等一些传统的测温方式而言，它具有一些独特的特点，比如，它的准确性更高、可以不用接触、反应速度较快可以瞬间有结果等，基于这些独有的特点，红外热成像很快就成为了主要的测温手段。目前来看，红外测温仪也在向着低成本、微型化、智能化的趋向在发展。
1智能手机红外热成像测温概括
在自然界中，任何物体的温度只要超过-273.15℃（绝对零度），自己就会向四周发出红外辐射。红外线最早是由英国的天文学家发现，随后，其他的科学家就对红外辐射进行了定义。科学家们根据红外辐射的物理定律对红外热成像技术进行了深度的探究，探究的进程相对较慢，直至1956美国空军诞生了第一台实时显示的前视红外热成像系统，他们把在夜视巡航的时候使用这一系统，它能够完成在黑暗中对目标活动的实时探测，这也是红外热成像技术的一大重要里程碑。技术的应用都应该有其对应的设备支持，红外热成像技术也不例外，所以就定义实现红外热成像技术的设备为红外热成像体系，也叫作红外热像仪。[1]
2智能手机红外测温技术的发展及应用
2.1测量温度的必要性
温度是物体表面冷热程度的物理量，从微观来讲，它是物体内部分子热运动的表现程度。不论是在科学研究的领域还是我们的生产生活中，无论温度的大小，都有着至关重要的作用，比如：所有的恒温动物体温上升时，往往是要生病的迹象，机器在生產运作时温度过高会导致机器故障，众所周知的全球变暖就是地表温度升高而导致的。在众多的表现中我们可以发现，只有准确的知道被测物体的温度，才能了解它因温度变化发生而反应背后的原因。
2.2红外热成像测温方法
不同的测量对象所选择的测温设备不同，所以我们大致将它们分为了三种。第一种方式是直接将测温设备放入被测目标种，我们称其为入侵时测温。最常见的就是用温度计测量室内的温度;第二种方式是将测量设备盒被测物品的表面进行贴合，我们称其为半入侵式测温。电热阻、电热偶都是通过这种方式进行测温的。第三种就是完全非入侵式，比如，远程的无接触方式的测温就是其最好的体现。入侵式和半入侵方式都是依据热传导来进行测量温度，在测量中也会出现一定的缺陷，比如：热传导的耗费时间较长，影响测量时间;被测目标比较单一;不能对高温的材料进行测温。
2.3红外热成像测温技术的应用
红外热成像已经在军事的应用上验证了它的可靠性，然而，这并不是它被应用的根本所以，它最主要的应用还是被用来测量目标的温度。红外热成像一种即没有伤害、也不用接触的测温手段，它的设备性能较高以及使用成本较低，已被广泛的运用的各个行业当中。国外一些科学家阐述了红外热成像测温技术在工业领域当中的运用;国内的一些科学家介绍了红外热成像测温技术在生物医学方面的运用，对生物体发烧诊断、体表复杂的区域温度进行了探讨;还有一些科学家总结了红外热成像测温技术在农业生产和食品安全领域的运用，比如：灌溉调度计划、水果总产量预测、植物病原体疾病监测等[2]。综上所述，红外热成像测温技术作为一种不用接触的测温方法，已经被大量的运用到一些因温度而产生歧义的科学研究和生产生活中。
3基于智能手机的红外热成像系统实现
3.1红外热成像测温依据
从理论上讲，只要物体温度只要比热力学零度高，物体就会向外辐射电磁波，这些电磁波都携带一些能量，其中红外光波的波长范围在O.76pm～1000pm之间，红外光波的一大特点就是具有很强的温室效应，并且带有温度信息，辐射测温技术探究的起点就在于此。普朗克定律是红外测温技术的物理学理论基础，普朗克定律展示了在不同的温度下不同波段的黑体辐射能量分布规律。黑体最突出的一个特点就是它所发射的辐射能和所吸收的辐射能一样，换句话说，就是物体的吸收能力和辐射能力成正比，吸收能力强则辐射能力强，反之就会变弱。在红外测温的理论基础上，运用红外探测器和光学成像物镜接纳被测目标的红外辐射能量分布图形折射到红外探测器的光敏元件上，进而就获得了热成像的红外热像图，这种热像图和物体表面的热分布几乎相应，为下一步计算出温度值提供有利的依据。
3.2红外热成像系统的实现
在变电站测量温度时需要考虑一些影响因素，比如：通电设备的温度范围、对应尺寸、测温仪和目标设备的距离、环境等，才能正确的选择红外热成像测温仪。剖析用电设备的温度范围，确定测温仪的芯片。从黑体辐射定律中可以得出，在测温时应该尽量选择波长较短的，更有利于测量温度。变电站母线的选择材质不同，导致其发热的范围也不同，可以确定基本上都在-10℃～+210℃之间，范围比较小，精准度要求上下超过5℃，所以现场测温仪CPU的功能要求比较简单，利用普通的测温芯片就可以全部满足;依据用电设备的相应尺寸来确定测温的方式。变电站会出现一些尘埃和烟雾阻碍测量，而恰巧比色测温的方式对辐射能量有减弱是，对测量的结果都没有太大的影响，所以首先选择的就是比色测温;依据测温的距离，确定测温仪光学的分辨率。因为测温仪的安装不仅要远离目标，还要测量小的目标，所以为了能靠近和远离焦点的距离上精准测温，被测目标的尺寸要大于焦点处光斑尺寸，就需要选择可以变焦的测温仪进行近距离和远距离的精准测温。如果考虑到环境的因素，那就要重新调整算法。大风大雨和强烈的光线都对测量存在影响因素，这些都是测温仪无法进行辨别的处理的，所以在使用前，需要通过后台的软件调整差值，算的调整主要是进行非均匀纠正、伪彩色图像的处理和面源黑体的真实实验数据测定。所以在选择红外线热成像测温仪时应选择带有普通单CPU、能够实现比色测温的技术、具有变焦功能红外成像测温仪，通过后台算法对数据的矫正调整测量误差[3]。
3.3实验结果与分析
为了检测提出的可移动自动红外热成像测温无线测量的准确度和可行性，通过实验来进行探究。利用一台红外热成像测温仪，对发热点进行测温后利用无线传输的方式传送到智能手机当中，同时在现场也进行人力对发热设备的测温，通过两组的数据进行比对考证。移动式红外热成像可以完成远距离的区域测温，我们采取一个5分钟的周期，为了能够更好的展示温度的变化，特别选在了夏季晚上八点开始，维持60分钟的测量时间，测量结果如下表格。通过对无线测温结果与在现场手持测温仪点测的结果不难发现，温度的区间变化比较大，但波动的范围没有超出实际变压器运行的温度范围，利用实地测量的数据可以对变压器的运行状况作出判断[4]。
4结语
综合红外测温平台是由智能移动终端和红外热成像设备组成的，它可以完成对红外测温功能的远程图像监控功能，实现对电气设备的可见光图像和热状态信息的远程、实时、在线综合管理控制，同时经过对红外热成像信息数据进一步分析和探究，为检修设备、更换设备、运营维护、测温等提供重要参考凭证，具备和应有较高的经济效益和实际的应用价值。在变电设备和通电设备的检查与维护方面需要加大人力的投入，智能手机咋红外线成像温度检测软件可以更加有效的完成对变电、通电设备的远程监控，同时将得到的信息传送到工作人员的手机上面，大大的化简了电力系统的工作人员对电力设备的实行维修保护的工作程序。
参考文献：
[1]周卫兵.基于智能手机系统的红外测温仪[J].益阳职业技术学院学报，2020，17（02）：82-85.
[2]张文，杨兵，郑祥，汤建伟.红外测温过程中测试距离对测温精度的影响分析[J].自动化与仪器仪表，2018（07）：45-47.
[3]钱琳琳，刘婷.基于Android系统的人体智能体温计设计与研究[J].中国医疗设备，2018，33（10）：96-99.
[8]杨全会，刘丽军.基于智能手机终端的非接触测温仪的研制[J].仪表技术，2015（02）：5-8