專利名稱：紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到光電圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，光電圖像處理技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中，紅外熱成像技術(shù)是利用物體的溫度差異進(jìn)行成像的，因而在生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控等領(lǐng)域中，我們可以清晰的看到物體的表面溫度分布，從而及時(shí)判斷出物體的工作狀態(tài)。可見光圖像是利用攝錄像設(shè)備獲得的，可以準(zhǔn)確地看到被測(cè)物體的視覺圖像，精確測(cè)定物體的坐標(biāo)方位，因而在日常工作和生活中得到廣泛應(yīng)用。前者的優(yōu)點(diǎn)是可以及時(shí)準(zhǔn)確地確定目標(biāo)的溫度狀況，但不能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確地分辨；后者雖然可以對(duì)目標(biāo)準(zhǔn)確分辨，但反映不了物體的溫度狀況。如SARS病毒傳染性極強(qiáng)，對(duì)人類構(gòu)成巨大威脅，其在發(fā)病人體中的表現(xiàn)為高溫、高熱，及時(shí)在各種場(chǎng)合(如廣場(chǎng))發(fā)現(xiàn)發(fā)熱病人對(duì)控制疫情傳播具有十分重要的意義。利用現(xiàn)有紅外熱成像技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱病人但無(wú)法準(zhǔn)確定位，利用可見光圖像可以準(zhǔn)確清晰地捕獲現(xiàn)場(chǎng)目標(biāo)，但無(wú)法確定何人發(fā)熱，兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。目前尚未發(fā)現(xiàn)任何一種兼具上述兩者優(yōu)點(diǎn)的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是要克服上述技術(shù)各自所存在的缺陷，提供一種既能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)的溫度情況，又可以準(zhǔn)確確定目標(biāo)位置的紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于其包括一臺(tái)用來(lái)對(duì)紅外線熱成像圖像及可見光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的計(jì)算機(jī)、帶有通訊數(shù)據(jù)接口的紅外線熱像儀、視場(chǎng)角可與之匹配的可見光攝像機(jī)；在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接口插槽上連接有用于對(duì)紅外線熱像儀、可見光攝像機(jī)輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的視頻撲捉卡，紅外線熱像儀和可見光攝像機(jī)固定在同一個(gè)云臺(tái)上；在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有由數(shù)據(jù)指令代碼構(gòu)成的程序控制、測(cè)溫、圖像處理和顯示模塊，其可通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口遙控云臺(tái)、紅外線熱像儀和可見光攝像機(jī)，使三者同步轉(zhuǎn)動(dòng)、后兩者視場(chǎng)角匹配，并使熱成像圖像與可見光圖像在計(jì)算機(jī)視頻顯示器上的坐標(biāo)重合；計(jì)算機(jī)上設(shè)有鍵盤、鼠標(biāo)之類的指令輸入裝置，其所輸入的指令既可使計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示、錄像、抓拍、回放熱成像圖像和可見光圖像，又可對(duì)可見光圖像坐標(biāo)上任一點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施溫度監(jiān)控。
所述計(jì)算機(jī)上還連接有一圖像、溫度數(shù)據(jù)報(bào)表打印機(jī)，在所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有圖像、溫度分析報(bào)告打印模塊。
所述數(shù)據(jù)通訊接口為RS232或RS485串行通訊接口，所述紅外線熱像儀為帶有RS232或RS485接口的非致冷焦平面熱像儀，所述可見光攝像機(jī)為帶有RS232或RS485接口的可見光CCD攝像機(jī)，所述計(jì)算機(jī)為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或PC機(jī)。
所述程序控制、測(cè)溫、圖像處理和顯示模塊的運(yùn)行步驟是1、系統(tǒng)復(fù)位、啟動(dòng)熱像儀和攝像機(jī)；2、計(jì)算機(jī)發(fā)送控制信息到熱像儀；3、計(jì)算機(jī)檢測(cè)熱像儀是否返回匹配信息是，繼續(xù)下一步；否，計(jì)算機(jī)返回步驟2并提示連接失敗；4、計(jì)算機(jī)發(fā)送控制碼到熱像儀；5、計(jì)算機(jī)檢測(cè)熱像儀返回信息是否是匹配碼是，繼續(xù)下一步；否，計(jì)算機(jī)返回步驟4；6、計(jì)算機(jī)發(fā)送圖像傳輸控制信息到熱像儀；7、系統(tǒng)進(jìn)入圖像采集處理過(guò)程7.1、熱像儀視頻信號(hào)、可見光CCD視頻信號(hào)接入與之相連的視頻采集卡(4、5)；7.2、通過(guò)視頻采集卡采集視頻信號(hào)到計(jì)算機(jī)；7.3、調(diào)整視頻采集卡參數(shù)通過(guò)設(shè)定紅外視頻信號(hào)與可見光CCD視頻信號(hào)的顯示區(qū)域和大小，實(shí)現(xiàn)顯示坐標(biāo)匹配；7.4、手動(dòng)或自動(dòng)抓拍圖像和/或存儲(chǔ)圖像；7.5、根據(jù)指令回放、打印圖像；8、溫度監(jiān)測(cè)過(guò)程8.1、根據(jù)指令計(jì)算機(jī)在可見光圖像顯示區(qū)域獲得測(cè)溫坐標(biāo)；8.2、計(jì)算機(jī)判斷測(cè)溫坐標(biāo)是否溢出限定區(qū)域，是，計(jì)算機(jī)提示坐標(biāo)無(wú)效，否則計(jì)算機(jī)向熱像儀發(fā)送測(cè)溫坐標(biāo)；8.3、計(jì)算機(jī)判斷熱像儀返回?cái)?shù)據(jù)是否匹配，是，進(jìn)入下一步，否則返回上一步；8.4、計(jì)算機(jī)根據(jù)坐標(biāo)值將從熱像儀中取得的能量值，通過(guò)查表、計(jì)算轉(zhuǎn)化為溫度值；8.5、計(jì)算機(jī)顯示、存儲(chǔ)溫度值。
本發(fā)明揚(yáng)長(zhǎng)避短，較好的結(jié)合了紅外熱成像圖像和可見光圖像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服了兩者各自的缺點(diǎn)，使本發(fā)明—紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置可以在各種場(chǎng)合(如茫茫人海中)及時(shí)捕獲SARS病患、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備等溫度異常目標(biāo)，并可利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、抓拍、錄放目標(biāo)視頻圖像及熱圖，給出目標(biāo)準(zhǔn)確溫度。


圖1是本發(fā)明的物理系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；圖2至5是圖1中程序存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的用于控制系統(tǒng)按程序步驟動(dòng)作的框圖；其中圖2是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)位、啟動(dòng)熱像儀和攝像機(jī)的程序步驟框圖；圖3是圖像采集處理程序步驟框圖；圖4是溫度測(cè)量程序步驟框圖；圖5是溫度報(bào)警監(jiān)控程序步驟框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一種紅外線熱成像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，如圖1所示，包括一臺(tái)用來(lái)對(duì)紅外線熱成像圖像及可見光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或PC機(jī)1、帶有RS232通訊數(shù)據(jù)接口的非致冷焦平面紅外線熱像儀2和帶有RS232通訊數(shù)據(jù)接口的、視場(chǎng)角可與之匹配的可見光攝像機(jī)3；在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接口插槽上連接有用于對(duì)紅外線熱像儀2、可見光攝像機(jī)3輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的視頻撲捉卡4、5，其插在計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)總線插槽上。紅外線熱像儀2和可見光攝像機(jī)3固定在同一個(gè)云臺(tái)6上；在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有由數(shù)據(jù)指令代碼構(gòu)成的程序控制、測(cè)溫、圖像處理、顯示模塊和圖像、溫度分析報(bào)告打印模塊，這些模塊也就是我們通常所說(shuō)的軟件程序，可以用不同的語(yǔ)言編寫而成。計(jì)算機(jī)依照程序可通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口遙控云臺(tái)6、紅外線熱像儀2和可見光攝像機(jī)3，使三者同步轉(zhuǎn)動(dòng)、后兩者視場(chǎng)角匹配，并使熱成像圖像與可見光圖像在計(jì)算機(jī)視頻顯示器上的坐標(biāo)重合；計(jì)算機(jī)上設(shè)有鍵盤、鼠標(biāo)，通過(guò)其所輸入的指令既可使計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示、錄像、抓拍、回放熱成像圖像和可見光圖像，又可對(duì)可見光圖像坐標(biāo)上任一點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施溫度監(jiān)控。計(jì)算機(jī)1上還連接有圖像、溫度數(shù)據(jù)報(bào)表打印機(jī)，可對(duì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)參數(shù)、圖像進(jìn)行打印。
計(jì)算機(jī)1內(nèi)程序控制、測(cè)溫、圖像處理和顯示模塊的基本運(yùn)行步驟是(見圖2至5所示)1、系統(tǒng)復(fù)位、啟動(dòng)熱像儀和攝像機(jī)；2、計(jì)算機(jī)發(fā)送控制信息到熱像儀；3、計(jì)算機(jī)檢測(cè)熱像儀是否返回匹配信息是，繼續(xù)下一步；否，計(jì)算機(jī)返回步驟2并提示連接失??；4、計(jì)算機(jī)發(fā)送控制碼到熱像儀；5、計(jì)算機(jī)檢測(cè)熱像儀返回信息是否是匹配碼是，繼續(xù)下一步；否，計(jì)算機(jī)返回步驟4；6、計(jì)算機(jī)發(fā)送圖像傳輸控制信息到熱像儀；7、系統(tǒng)進(jìn)入圖像采集處理過(guò)程7.1、熱像儀視頻信號(hào)、可見光CCD視頻信號(hào)接入與之相連的視頻采集卡4、5；7.2、通過(guò)視頻采集卡采集視頻信號(hào)到計(jì)算機(jī)；7.3、調(diào)整視頻采集卡參數(shù)通過(guò)設(shè)定紅外視頻信號(hào)與可見光CCD視頻信號(hào)的顯示區(qū)域和大小，實(shí)現(xiàn)顯示坐標(biāo)匹配；7.31、選擇是否顯示時(shí)間、日期；7.32、是，顯示時(shí)間、日期；7.32、否則，進(jìn)行下一步；7.4、手動(dòng)或自動(dòng)抓拍圖像和/或存儲(chǔ)圖像；7.5、根據(jù)指令回放、打印圖像；8、溫度測(cè)量過(guò)程8.1、根據(jù)指令計(jì)算機(jī)在可見光圖像顯示區(qū)域獲得測(cè)溫坐標(biāo)；8.2、計(jì)算機(jī)判斷測(cè)溫坐標(biāo)是否溢出限定區(qū)域，是，計(jì)算機(jī)提示坐標(biāo)無(wú)效，否則計(jì)算機(jī)向熱像儀發(fā)送測(cè)溫坐標(biāo)；8.3、計(jì)算機(jī)判斷熱像儀返回?cái)?shù)據(jù)是否匹配，是，進(jìn)入下一步，否則返回上一步；8.4、計(jì)算機(jī)根據(jù)坐標(biāo)值將從熱像儀中取得的能量值，通過(guò)查表、計(jì)算轉(zhuǎn)化為溫度值；8.5、計(jì)算機(jī)顯示、存儲(chǔ)溫度值。9、溫度報(bào)警監(jiān)控9.1、計(jì)算機(jī)獲得某點(diǎn)溫度值；9.2、計(jì)算機(jī)對(duì)所得的溫度值進(jìn)行判斷溫度值不在預(yù)先設(shè)定的報(bào)警范圍內(nèi)，計(jì)算機(jī)退出溫度報(bào)警監(jiān)控；9.3、溫度值在報(bào)警范圍內(nèi)，計(jì)算機(jī)通過(guò)視頻卡抓拍當(dāng)前圖像；9.4、視頻信號(hào)存儲(chǔ)；9.5、聲光報(bào)警提示；9.6、選擇打印報(bào)警信息。步驟7.3后，步驟7.4前設(shè)置時(shí)間、日期選項(xiàng)，計(jì)算機(jī)可以藉此在圖像上標(biāo)注所拍攝物體的時(shí)間、日期。
權(quán)利要求
1.一種紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于其包括一臺(tái)用來(lái)對(duì)紅外線熱成像圖像及可見光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的計(jì)算機(jī)(1)、帶有通訊數(shù)據(jù)接口的紅外線熱像儀(2)、視場(chǎng)角可與之匹配的可見光攝像機(jī)(3)；在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接口插槽上連接有用于對(duì)紅外線熱像儀(2)、可見光攝像機(jī)(3)輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的視頻撲捉卡(4、5)，紅外線熱像儀(2)和可見光攝像機(jī)(3)固定在同一個(gè)云臺(tái)(6)上；在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有由數(shù)據(jù)指令代碼構(gòu)成的程序控制、測(cè)溫、圖像處理和顯示模塊，其可通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口遙控云臺(tái)(6)、紅外線熱像儀(2)和可見光攝像機(jī)(3)，使三者同步轉(zhuǎn)動(dòng)、后兩者視場(chǎng)角匹配，并使熱成像圖像與可見光圖像在計(jì)算機(jī)視頻顯示器上的坐標(biāo)重合；計(jì)算機(jī)上設(shè)有指令輸入裝置，由其所輸入的指令既可使計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示、錄像、抓拍、回放熱成像圖像和可見光圖像，還可顯示可見光圖像坐標(biāo)上任一目標(biāo)的溫度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于所述指令輸入裝置為鍵盤和/或鼠標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于所述計(jì)算機(jī)(1)上還連接有一圖像、溫度數(shù)據(jù)報(bào)表打印機(jī)，在所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有圖像、溫度分析報(bào)告打印模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)通訊接口為RS232或RS485串行通訊接口，所述紅外線熱像儀(2)為帶有RS232或RS485接口的非致冷焦平面熱像儀，所述可見光攝像機(jī)(3)為帶有RS232或RS485接口的可見光CCD攝像機(jī)，所述計(jì)算機(jī)為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或PC機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于所述程序控制、測(cè)溫、圖像處理和顯示模塊的運(yùn)行步驟是1、系統(tǒng)復(fù)位、啟動(dòng)熱像儀和攝像機(jī)；2、計(jì)算機(jī)發(fā)送控制信息到熱像儀；3、計(jì)算機(jī)檢測(cè)熱像儀是否返回匹配信息是，繼續(xù)下一步；否，計(jì)算機(jī)返回步驟2并提示連接失?。?、計(jì)算機(jī)發(fā)送控制碼到熱像儀；5、計(jì)算機(jī)檢測(cè)熱像儀返回信息是否是匹配碼是，繼續(xù)下一步；否，計(jì)算機(jī)返回步驟4；6、計(jì)算機(jī)發(fā)送圖像傳輸控制信息到熱像儀；7、系統(tǒng)進(jìn)入圖像采集處理過(guò)程7.1、熱像儀視頻信號(hào)、可見光CCD視頻信號(hào)接入與之相連的視頻采集卡(4、5)；7.2、通過(guò)視頻采集卡采集視頻信號(hào)到計(jì)算機(jī)；7.3、調(diào)整視頻采集卡參數(shù)通過(guò)設(shè)定紅外視頻信號(hào)與可見光CCD視頻信號(hào)的顯示區(qū)域和大小，實(shí)現(xiàn)顯示坐標(biāo)匹配；7.4、手動(dòng)或自動(dòng)抓拍圖像和/或存儲(chǔ)圖像；7.5、根據(jù)指令回放、打印圖像；8、溫度測(cè)量過(guò)程8.1、根據(jù)指令計(jì)算機(jī)在可見光圖像顯示區(qū)域獲得測(cè)溫坐標(biāo)；8.2、計(jì)算機(jī)判斷測(cè)溫坐標(biāo)是否溢出限定區(qū)域，是，計(jì)算機(jī)提示坐標(biāo)無(wú)效，否則計(jì)算機(jī)向熱像儀發(fā)送測(cè)溫坐標(biāo)；8.3、計(jì)算機(jī)判斷熱像儀返回?cái)?shù)據(jù)是否匹配，是，進(jìn)入下一步，否則返回上一步；8.4、計(jì)算機(jī)根據(jù)坐標(biāo)值將從熱像儀中取得的能量值，通過(guò)查表、計(jì)算轉(zhuǎn)化為溫度值；8.5、計(jì)算機(jī)顯示、存儲(chǔ)溫度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于在所述運(yùn)行步驟8后，還設(shè)有溫度報(bào)警監(jiān)控步驟99.1、計(jì)算機(jī)獲得某點(diǎn)溫度值；9.2、計(jì)算機(jī)對(duì)所得的溫度值進(jìn)行判斷溫度值不在預(yù)先設(shè)定的報(bào)警范圍內(nèi)，計(jì)算機(jī)退出溫度報(bào)警監(jiān)控；9.3、溫度值在報(bào)警范圍內(nèi)，計(jì)算機(jī)通過(guò)視頻卡抓拍當(dāng)前圖像；9.4、視頻信號(hào)存儲(chǔ)；9.5、聲光報(bào)警提示；9.6、選擇打印報(bào)警信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，其特征在于在所述步驟7.3后，步驟7.4前設(shè)有時(shí)間、日期顯示選擇步驟。
全文摘要
一種紅外線熱成像圖像及可見光圖像復(fù)合視頻實(shí)時(shí)顯控裝置，包括計(jì)算機(jī)、紅外線熱像儀、視場(chǎng)角與之匹配的可見光攝像機(jī)；在計(jì)算機(jī)的接口插槽上接有視頻撲捉卡，紅外線熱像儀和可見光攝像機(jī)固定在同一個(gè)云臺(tái)上；在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有控制、測(cè)溫、圖像處理和顯示程序模塊，其可遙控云臺(tái)、紅外線熱像儀和可見光攝像機(jī)，使三者同步轉(zhuǎn)動(dòng)、后兩者視場(chǎng)角匹配，并使熱成像圖像與可見光圖像在計(jì)算機(jī)顯示器上的坐標(biāo)重合。本裝置既可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示、錄像、抓拍、回放熱成像圖像和可見光圖像，又可顯示目標(biāo)的溫度值和位置坐標(biāo)，兼有紅外熱成像和可見光圖像的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，可以在各種場(chǎng)合及時(shí)發(fā)現(xiàn)、捕獲SARS病患、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備溫度異常等目標(biāo)。
文檔編號(hào)G01J5/00GK1546960SQ20031011247
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者呂永新 申請(qǐng)人:廣州科易光電技術(shù)有限公司