近年来,随着光电技术和数字图像处理技术的发展,基于CCD图像传感器的非接触式测温技术因其具有独特的优点而成为高温检测领域的研究热点之一。传统的红外测温系统要么十分笨重、成本昂贵,要么测量结果不够精确。研究一种使用方便、成本低廉、测量准确的图像测温系统将有十分广阔的前景。本文主要研究基于近红外增强型CCD的测温监控摄像机的软硬件设计和实现。在水泥、玻璃、电力等行业炉窑是最主要的生产设备,炉膛的温度的控制对产品质量、燃料消耗和温室气体排放有重要的作用,当前对炉膛温度监控主要由工作人员通过观察工业电视进行经验估计,主观性强、误差大,采用红外焦平面的红外热成像测温系统虽然精度高并在国外早已应用,但由于我国技术尚未成熟及国外对我国的禁运,我国无法广泛使用,针对这一现状,本文提出采用近红外增强型CCD作为探测器和双波段比值测温方法研制测温摄像机,并用伪彩色显示温度分布图象,对于工业高温炉窑具有测温准确、抗干扰性能强及成本低廉的特点,本测温摄像机的使用对以高温炉窑为主要生产设备的企业提高产品质量、降低能源消耗、减少温室气体排放有重要的意义。本文首先对黑体辐射理论和双波段比值测温理论进行研究,论证了在近红外区域对高温炉窑进行比值测温的可行性,而后对设备的软硬件研制及实验结果进行了详尽的介绍。本文研制的高温炉窑测温监控摄像机分为设备端和主机端。其中设备端主要由镜头光学采集模块、图像采集模块、FPGA逻辑控制模块、电源模块、数据传输光模块组成;主机端为带图像采集卡的微型电脑主机。高温目标物体辐射的近红外光通过镜头光学采集模块调焦成像在图像采集模块的CCD上,经过CCD信号处理器AD9949的驱动和模数转换,CCD采集到的模拟信号被数字化输出,经过FPGA逻辑控制模块的初步处理后,通过光模块传输到主机的图像采集卡上,最后通过主机端图像处理软件对采集到的双波段图像数据进行处理计算显示相应的温度图像。