多光谱温度测量反演算法的比较与分析

来源：计算机测量与控制杂志2025年第1期北京时间：

作者：刘睿辰,孙? 鹏,王? 高,王彬翰,杜秀昊

单位：中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

摘要：多光谱测温方法相较于传统单光谱测温方法而言，其具有非接触测量，响应速度快，鲁棒性好等优点，被广泛的用于科学研究，工业生产等领域。然而，光谱发射率的求解是多光谱测温方法中无法避免的问题；通过引入一种参考温度模型可将光谱发射率的求解转换为带约束的极小值优化问题。对于此问题，使用构建发射率模型进行仿真以及利用实际测量数据进行验证的方法，实现了对两种启发式算法和三种其混合算法性能的检验和评估；结果表明，遗传算法（GA）总体精度较高，粒子群算法（PSO）速度较快，三种混合算法在一定程度上平衡了两种算法的性能优势；实际测量数据的反演结果表明，五种算法的平均相对误差均小于1.17%，证明了它们在实际测量中的实用性；对比分析了不同算法的反演发射率和温度性能，为不同场景和优化目标下的算法选择提供依据。

关键词：多光谱温度测量;发射率;参考温度模型;启发式算法;算法分析

基金资助：国家自然科学基金资助项目(62105305)；山西省基础研究计划资助项目(20210302123068,202203021212141)；山西省高等学校科技创新项目(2022L004)；