紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紅外熱成像技術(shù)，特別是一種紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最早的熱成像技術(shù)主要運(yùn)用于軍事領(lǐng)域?！辣诖箫L(fēng)沙、暴雪等能見度極低近距 離或者接觸才能有效地測(cè)量出溫度信息。2、測(cè)溫時(shí)間長，需要等到熱平衡后方能測(cè)準(zhǔn)溫度 信息。3、測(cè)溫范圍窄，由于近距離或者接觸高溫物體會(huì)損壞設(shè)備，所W-般不對(duì)高溫物體進(jìn) 行測(cè)量。4、不能識(shí)別隱蔽目標(biāo)，一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境 的惡劣及人的視覺錯(cuò)覺，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。5、不能提前預(yù)防。一般的火災(zāi)都是由不明顯的 隱火引發(fā)的。用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)送種隱性火災(zāi)苗頭。由于紅外熱成像儀是反映 物體表面溫度而成像的設(shè)備，應(yīng)用紅外熱成像儀透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)，做到早知道早預(yù)防， 早撲滅?；谒兔炊嗟膬?yōu)點(diǎn)，紅外熱圖像的顯示及其測(cè)量就至關(guān)重要了。
[0003] 由于近年來對(duì)電力傳輸線路的檢測(cè)和安防的重視與日俱增，紅外測(cè)溫儀的運(yùn)用如 火如茶?？v觀國內(nèi)外的紅外測(cè)溫儀都沒有專用于電力檢測(cè)之上的，而且通用型的手持式測(cè) 溫儀采用的測(cè)量方式比較單一和簡單。點(diǎn)、線測(cè)溫的方式往往不能很好的反應(yīng)圖像上的特 征和問題，不利于快速方便地找到問題的所在。采用一種有別于W往的測(cè)量方式迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，在測(cè)量溫度的 同時(shí)，也能得到溫度場的分布及趨勢(shì)。
[0005] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法， 方法步驟如下：
[0006] 步驟1、通過紅外探測(cè)器獲得待測(cè)目標(biāo)的紅外圖像，將其緩存在一個(gè)二維數(shù)組中， 在待測(cè)目標(biāo)的紅外圖像中選定待測(cè)區(qū)域；
[0007] 步驟2、根據(jù)待測(cè)區(qū)域內(nèi)各像素點(diǎn)的灰度值確定各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，并確定最高 溫度值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)和最低溫度值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)；再將最高溫度值和最低溫度值之間的差 值分為N等分，并確定各等分值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)，N= 3, 4, 5, 6，……；
[000引步驟3、根據(jù)上述最高溫度值、最低溫度值和N個(gè)等分值，獲得閉合的等溫曲線；
[0009] 步驟4、取位于最內(nèi)側(cè)的閉合等溫曲線的幾何中必作為起始點(diǎn)，找到與其相鄰的閉 合等溫曲線上距離起始點(diǎn)最近的點(diǎn)A，再W點(diǎn)A為起始點(diǎn)，找到A點(diǎn)所在的閉合等溫曲線外 側(cè)相鄰的閉合等溫曲線上與點(diǎn)A最近的點(diǎn)B，依次內(nèi)推，找到所有的點(diǎn)；
[0010] 步驟5、在上述點(diǎn)中，任取中間Η個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，得到上述所求點(diǎn)的趨勢(shì)的二次函數(shù) 曲線，并繪制二次函數(shù)曲線，即為紅外區(qū)域等溫曲線溫度變化最快的曲線。
[0011] 上述步驟1中，選定待測(cè)區(qū)域的范圍為整幅紅外圖像中最亮或者最暗的區(qū)域。
[0012] 得到步驟3中獲得閉合的等溫曲線的方式為W下兩種：
[0013] 第一種，由相同的溫度構(gòu)成閉合的等溫曲線；
[0014] 第二種，相同的溫度不能構(gòu)成閉合的等溫曲線時(shí)，則吸納相近的溫度值作為同一 溫度值，形成閉合的等溫曲線。
[0015] 上述步驟5中的坐標(biāo)為步驟1中的二維數(shù)組的下標(biāo)值。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)；（1)本發(fā)明通過等溫曲線可勾勒出待測(cè)區(qū) 域的溫度曲線；（2)通過等溫曲線得到溫度變化最快的趨勢(shì)，并反映出待測(cè)區(qū)域大致的溫 度場變化情況。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法的流程圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法的5點(diǎn)等溫曲線趨勢(shì)點(diǎn)獲得 示意圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法的7點(diǎn)等溫曲線趨勢(shì)點(diǎn)獲得 示意圖。
[0020] 圖4是本發(fā)明的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法的7點(diǎn)等溫曲線趨勢(shì)曲線獲 得意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022] 結(jié)合圖1，一種紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，紅外探測(cè)器得到紅外圖像， 首先緩存于一個(gè)二維數(shù)組中，在上述紅外圖像上選取最亮或者最暗區(qū)域作為待測(cè)區(qū)域。由 灰度值得到對(duì)應(yīng)區(qū)域的溫度值，并獲得溫度最高值、最低值W及它們之間的N個(gè)等分值，N =3,4, 5,6,……。根據(jù)送N+2個(gè)點(diǎn)得到N+2條閉合曲線，若相同的溫度不能構(gòu)成閉合的等 溫曲線時(shí)，則吸納相近的溫度值作為同一溫度值形成閉合的等溫曲線。再在送N+2條曲線 上尋找N巧個(gè)溫度變化最快的趨勢(shì)點(diǎn)。趨勢(shì)點(diǎn)從內(nèi)往外尋找，找到所有的點(diǎn)。并由中間的 任意Η個(gè)趨勢(shì)點(diǎn)繪制二次曲線，作為溫度變化最快的趨勢(shì)曲線。
[0023] 由黑體進(jìn)行溫度標(biāo)定，得到灰度值對(duì)應(yīng)的溫度值，繪制灰度與溫度表。根據(jù)該表就 可W得到上述操作中的溫度值。
[0024] 結(jié)合圖2,首先取位于最內(nèi)側(cè)的閉合等溫曲線的幾何中必作為起始點(diǎn)，W二維數(shù)組 下標(biāo)值作為坐標(biāo)值，根據(jù)公式
找到與其外部相鄰的閉合等溫曲線 上距離起始點(diǎn)最近的點(diǎn)Α，再W點(diǎn)A為起始點(diǎn)，找到A所在的閉合等溫曲線外部相鄰的閉合 等溫曲線上與點(diǎn)A最近的點(diǎn)B，如此類推，找到余下兩個(gè)點(diǎn)。選取中間的Η個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì) 算并模擬出二次曲線，作為送一區(qū)域內(nèi)溫度變化最快的曲線，即可反映待測(cè)區(qū)域內(nèi)溫度變 化最快的趨勢(shì)。
[002引結(jié)合圖3,選取5個(gè)等分點(diǎn)，首先取位于最內(nèi)側(cè)閉合等溫曲線的幾何中必作為起始 點(diǎn)，W二維數(shù)組下標(biāo)值作為坐標(biāo)值，根據(jù)公式
找到與其外部相鄰 的閉合等溫曲線上距離起始點(diǎn)最近的點(diǎn)Α，再W點(diǎn)A為起始點(diǎn)，找到A所在的閉合等溫曲線 外部相鄰的閉合等溫曲線上與點(diǎn)A最近的點(diǎn)B，如此類推，找到余下四個(gè)點(diǎn)，最外圈的趨勢(shì) 點(diǎn)為點(diǎn)C。選取中間的Η個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值來計(jì)算模擬出二次曲線，作為送一區(qū)域內(nèi)溫度變化最 快的曲線，即可反映待測(cè)區(qū)域內(nèi)溫度變化最快的趨勢(shì)。
[0026] 結(jié)合圖4,模擬出來的二次曲線只選取從起始點(diǎn)開始向外發(fā)散的一段，等溫曲線之 夕W勺趨勢(shì)線為預(yù)測(cè)部分。若起始點(diǎn)為最低溫度點(diǎn)，郝么趨勢(shì)箭頭如圖所示繪制，否則在起始 點(diǎn)處繪制，箭頭方向相反。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，其特征在于，方法步驟如下： 步驟1、通過紅外探測(cè)器獲得待測(cè)目標(biāo)的紅外圖像，將其緩存在一個(gè)二維數(shù)組中，在待 測(cè)目標(biāo)的紅外圖像中選定待測(cè)區(qū)域； 步驟2、根據(jù)待測(cè)區(qū)域內(nèi)各像素點(diǎn)的灰度值確定各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，并確定最高溫度 值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)和最低溫度值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)；再將最高溫度值和最低溫度值之間的差值分 為N等分，并確定各等分值對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)，N=3, 4, 5, 6，……； 步驟3、根據(jù)上述最高溫度值、最低溫度值和N個(gè)等分值，獲得閉合的等溫曲線； 步驟4、取位于最內(nèi)側(cè)的閉合等溫曲線的幾何中心作為起始點(diǎn)，找到與其相鄰的閉合等 溫曲線上距離起始點(diǎn)最近的點(diǎn)A,再以點(diǎn)A為起始點(diǎn)，找到A點(diǎn)所在的閉合等溫曲線外側(cè)相 鄰的閉合等溫曲線上與點(diǎn)A最近的點(diǎn)B，依次內(nèi)推，找到所有的點(diǎn)； 步驟5、在上述點(diǎn)中，任取中間三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，得到上述所求點(diǎn)的趨勢(shì)的二次函數(shù)曲線， 并繪制二次函數(shù)曲線，即為紅外區(qū)域等溫曲線溫度變化最快的曲線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，其特征在于：上述步 驟1中，選定待測(cè)區(qū)域的范圍為整幅紅外圖像中最亮或者最暗的區(qū)域。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，其特征在于，得到步 驟3中獲得閉合的等溫曲線的方式為以下兩種： 第一種，由相同的溫度構(gòu)成閉合的等溫曲線； 第二種，相同的溫度不能構(gòu)成閉合的等溫曲線時(shí)，則吸納相近的溫度值作為同一溫度 值，形成閉合的等溫曲線。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，其特征在于：上述步 驟5中的坐標(biāo)為步驟1中的二維數(shù)組的下標(biāo)值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紅外區(qū)域等溫曲線溫度趨勢(shì)測(cè)量方法，首先對(duì)得到的紅外圖像進(jìn)行有目的地選擇，將最亮或者最暗區(qū)域設(shè)定為待測(cè)區(qū)域，然后由待測(cè)區(qū)域內(nèi)灰度值得到相應(yīng)像素點(diǎn)的溫度值，進(jìn)而獲得溫度最高值、溫度最低值以及N個(gè)等分值。再由這些溫度值獲得閉合的等溫曲線。從這些閉合曲線上找到溫度變化最快的點(diǎn)并模擬刻畫出二次曲線，二次曲線即反應(yīng)溫度變化最快的趨勢(shì)。由等溫曲線和趨勢(shì)可以快速查找到所觀察目標(biāo)上的重點(diǎn)和問題，有利于相關(guān)人員的配備使用。
【IPC分類】G01J5/00
【公開號(hào)】CN105277282
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410286303
【發(fā)明人】顧國華, 錢毅濤, 顏奇歡, 陳錢, 隋修寶, 錢惟賢, 何偉基, 于雪蓮
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年6月24日