本發(fā)明圖像處理，具體涉及一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法。

背景技術(shù)：

1、紅外熱像儀是一種利用紅外熱成像技術(shù)，通過對標(biāo)的物的紅外輻射探測，并加以信號處理、光電轉(zhuǎn)換等手段，將標(biāo)的物的溫度分布的圖像轉(zhuǎn)換成可視圖像的設(shè)備。紅外熱像儀將實際探測到的熱量進(jìn)行精確的量化，以面的形式實時成像標(biāo)的物的整體，因此能夠準(zhǔn)確識別正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。

2、紅外熱像儀生成紅外圖像時，由于熱源在紅外成像中缺乏紋理細(xì)節(jié)，無法有效呈現(xiàn)特定溫度范圍內(nèi)的目標(biāo)紋理信息，在一些電力系統(tǒng)、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用多有不便。如在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，使用紅外熱成像技術(shù)，通過紅外圖像可以依靠物體熱信息探測目標(biāo)的熱量不尋常點，但由于在細(xì)節(jié)紋理上不夠突出，無法有效定位故障點的具體問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過在紅外成像中設(shè)定溫度閾值，顯示特定溫度范圍內(nèi)的信息，并將超出該溫度范圍的圖像部分設(shè)定為固定色彩來試圖凸顯細(xì)節(jié)紋理的信息，然而，此方案的可視化效果較差，難以實現(xiàn)對溫度信息和圖像細(xì)節(jié)的同步凸顯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題提出一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中熱源在紅外成像中缺乏紋理細(xì)節(jié)，無法有效呈現(xiàn)特定溫度范圍內(nèi)的目標(biāo)紋理信息的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供了一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，該方法包括：

3、步驟s1：通過實心圓陣列圖案標(biāo)定板及仿射變換模型實現(xiàn)可見光圖像與紅外圖像的配準(zhǔn)；

4、步驟s2：在相同時間內(nèi)對同一范圍偵測成像，得到對應(yīng)的第一可見光圖像及第一紅外圖像；

5、步驟s3：根據(jù)用戶設(shè)置的溫度范圍，反算對應(yīng)y16格式亮度最值，遍歷所述第一紅外圖像，獲取特定溫度范圍內(nèi)的第二紅外圖像；

6、步驟s4：基于特定溫度范圍內(nèi)的第二紅外圖像，通過區(qū)域框選的形式，獲取roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像；

7、步驟s5：將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合，獲取多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測圖像。

8、進(jìn)一步地，步驟s1中通過實心圓陣列圖案標(biāo)定板及仿射變換模型實現(xiàn)可見光圖像與紅外圖像的配準(zhǔn)具體為：

9、基于實心圓陣列圖案標(biāo)定板，通過配準(zhǔn)各個標(biāo)定距離下可見光圖像各圓心與紅外圖像各圓心，獲得各個標(biāo)定距離下的仿射矩陣；

10、對所有仿射矩陣求取平均值，運用插值的方式得到各個距離下的x方向偏移分量與y方向偏移分量，獲取各距離配準(zhǔn)參數(shù)；

11、通過各距離配準(zhǔn)參數(shù)，將可見光圖像通過仿射矩陣進(jìn)行變換實現(xiàn)可見光與紅外圖像的配準(zhǔn)。

12、進(jìn)一步地，所述對所有仿射矩陣求取平均值，運用插值的方式得到各個距離下的x方向偏移分量與y方向偏移分量，獲取各距離配準(zhǔn)參數(shù)具體為：

13、對所有標(biāo)定距離下的仿射矩陣中x、y方向上的旋轉(zhuǎn)與縮放分量求取平均值；

14、根據(jù)所有標(biāo)定距離下的仿射矩陣中x、y方向上的旋轉(zhuǎn)與縮放分量平均值，修正各個標(biāo)定距離下仿射矩陣的x方向偏移分量和y方向偏移分量；

15、根據(jù)修正后的各個標(biāo)定距離下仿射矩陣的x方向偏移分量和y方向偏移分量，用插值法計算任意距離下仿射矩陣的x方向偏移分量與y方向偏移分量，生成任意距離下的仿射矩陣。

16、進(jìn)一步地，所述步驟s2具體為：

17、在一時間內(nèi)對一定視角范圍，使用紅外熱像儀非紅外模式，得到第一可見光圖像；

18、在相同時間內(nèi)對同一視角范圍，使用紅外熱像儀冷偵測模式或熱偵測模式或中溫偵測模式，獲取第一紅外圖像。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s3具體為：

20、根據(jù)用戶設(shè)置的最大溫度值、最小溫度值，反算出對應(yīng)的16bit亮度數(shù)據(jù)最大值、最小值；

21、使用反算的16bit亮度數(shù)據(jù)最大值、最小值遍歷所述第一紅外圖像，獲取用戶設(shè)置的特定溫度范圍內(nèi)的第二紅外圖像。

22、進(jìn)一步地，所述步驟s4中roi區(qū)域的形狀可以根據(jù)需要自由設(shè)置，roi區(qū)域的形狀可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則的。

23、進(jìn)一步地，所述步驟s4中roi區(qū)域的數(shù)量可以是1個，也可以是多個。

24、進(jìn)一步地，所述步驟s5中將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合可以為：將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像直接疊加至配準(zhǔn)后的第一可見光圖像上，完全覆蓋該目標(biāo)的可見光信息。

25、進(jìn)一步地，所述步驟s5中將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合可以為：將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像設(shè)定為固定顏色疊加至配準(zhǔn)后的第一可見光圖像上與可見光圖像融合。

26、進(jìn)一步地，所述步驟s5中將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合可以為：通過賦予roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像不同的權(quán)重進(jìn)行融合。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

28、（1）實現(xiàn)基于紅外熱像儀的固定區(qū)域目標(biāo)溫度段的精確偵測功能。首先，通過可見光圖像與紅外圖像的配準(zhǔn)；在相同時間內(nèi)對同一范圍偵測成像，得到對應(yīng)的第一可見光圖像及第一紅外圖像；然后，基于特定溫度范圍內(nèi)的第二紅外圖像，通過區(qū)域框選的形式，獲取roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像；最后，將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合，獲取多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測圖像。這樣，有效結(jié)合了可見光與紅外信息，更加突出目標(biāo)的偵測信息，實現(xiàn)了對溫度信息和圖像細(xì)節(jié)的同步凸顯，實現(xiàn)基于紅外熱像儀的固定區(qū)域目標(biāo)溫度段的精確偵測功能。

29、（2）提高基于紅外熱像儀的溫度信息的分析效率，避免冗余信息干擾。在固定區(qū)域目標(biāo)紅外偵測時，在視場角較大或熱像儀距離目標(biāo)較遠(yuǎn)的情況下，通過區(qū)域框選的形式，獲取roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像，僅對roi區(qū)域圖像進(jìn)行溫度分析，避免其他區(qū)域冗余信息，提高溫度信息的分析效率，避免冗余信息干擾。

技術(shù)特征：

1.一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，步驟s1中通過實心圓陣列圖案標(biāo)定板及仿射變換模型實現(xiàn)可見光圖像與紅外圖像的配準(zhǔn)具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述對所有仿射矩陣求取平均值，運用插值的方式得到各個距離下的x方向偏移分量與y方向偏移分量，獲取各距離配準(zhǔn)參數(shù)具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s2具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s3具體為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s4中roi區(qū)域的形狀可以根據(jù)需要自由設(shè)置，roi區(qū)域的形狀可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則的。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s4中roi區(qū)域的數(shù)量可以是1個，也可以是多個。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s5中將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合可以為：將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像直接疊加至配準(zhǔn)后的第一可見光圖像上，完全覆蓋該目標(biāo)的可見光信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s5中將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合可以為：將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像設(shè)定為固定顏色疊加至配準(zhǔn)后的第一可見光圖像上與可見光圖像融合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，其特征在于，所述步驟s5中將roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合可以為：通過賦予roi區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像不同的權(quán)重進(jìn)行融合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外熱像儀多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測方法，首先，通過仿射變換模型對可見光圖像與紅外圖像的配準(zhǔn)，在相同時間內(nèi)對同一范圍偵測成像，獲取對應(yīng)的第一可見光圖像及第一紅外圖像；基于第一紅外圖像，獲取特定溫度范圍內(nèi)的第二紅外圖像；然后，通過區(qū)域框選的形式，獲取ROI區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像；最后，將ROI區(qū)域的目標(biāo)紅外圖像與配準(zhǔn)后的第一可見光圖像背景進(jìn)行融合，獲取多溫度與區(qū)域目標(biāo)偵測圖像。本發(fā)明可以實現(xiàn)對圖像溫度信息和圖像細(xì)節(jié)的同步凸顯。

技術(shù)研發(fā)人員：黃晟,高靜,龔忠毅,崔昌浩,周漢林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢高德智感科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9