针对目前炼钢过程中用快速热电偶测量熔融金属温度时不能测量整个温度场的不足,根据热辐射原理,提出了用红外热像仪测量熔融金属温度的方法。搭建了熔融金属红外测温系统,通过中频炉模拟炼钢的生产状况,对熔融金属表面温度及温度场测量进行了研究。针对炼钢环境的复杂性以及不确定性,分析了影响熔融金属红外测温精度的各个因素,同时提出了提高测温精度的方法。在热辐射和红外热像测温的基础上,对热像仪采集到的熔融金属图像用稀疏分解的方法进行去噪处理。首先用匹配追踪算法对图像进行分解,去除图像噪声,再对去除噪声后的图像进行重构,这样就得到了无噪声的图像。然后进行灰度值采集,为测温的后续工作做准备。用最小二乘法和改进遗传算法分别对采集到的图像灰度与熔融金属温度进行曲线拟合,并对拟合结果作比较,证明改进遗传算法的拟合效果更好。但是,由于改进遗传算法的复杂性,其在曲线拟合时要花费更长的时间,因此时间允许,精度要求高的话可以用改进遗传算法建立的模型来测温,而精度要求不高实时性要求高的话,可以用最小二乘法建立的模型测温。最后,对测温系统的硬件选型以及软件的可行性进行了分析,采用MATLAB设计模块功能和人机互动界面,通过计算机显示器进行参数设定,并显示温度场等温线、形态学图和伪彩色等图像,以便更好地了解熔池的整体情况。实践表明,熔融金属红外测温系统可以准确测量熔融金属的温度,并将熔池的温度分布情况展现出来。测温系统不仅解决了热电偶测温的问题,而且提高了测温精度。