多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，屬于紅外成像的【技術(shù)領(lǐng)域】。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于采集監(jiān)控視野紅外圖像的紅外相機(jī)組，所述紅外相機(jī)組與圖像處理子系統(tǒng)連接，所述圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)有標(biāo)定查找表；利用紅外相機(jī)組采集監(jiān)控視野內(nèi)物體的紅外圖像，并將所述物體的紅外圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)；圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定查找表確定所述物體的三維坐標(biāo)，并顯示所述物體的景深。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)注場(chǎng)景和物體的實(shí)時(shí)三維空間定位，采集更多的圖像信息，提高熱像監(jiān)控效果，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【專利說明】多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，屬于紅外成像的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外熱成像技術(shù)發(fā)展于二十世紀(jì)二十年代末期，無論是在軍事領(lǐng)域，還是民用領(lǐng)域，紅外熱成像技術(shù)都發(fā)揮著重要的作用。紅外熱成像技術(shù)克服了微光成像技術(shù)完全依賴環(huán)境自然光的缺點(diǎn)，能識(shí)別偽裝和障礙物后的物體，為夜間視頻監(jiān)控提供更好的視野條件。
[0003]紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外線熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。紅外熱成像技術(shù)的核心技術(shù)是探測(cè)器技術(shù)。按照工作溫度分類，紅外探測(cè)器分為制冷型和非制冷型。自第一臺(tái)熱像儀問世至今，制冷型紅外熱像儀已經(jīng)發(fā)展到第三代。第一代熱像儀采用多元線列或小面陣探測(cè)器，光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)復(fù)雜，信號(hào)處理簡(jiǎn)單，圖像質(zhì)量低于黑白電視圖像；第二代熱像儀采用長(zhǎng)線列或與黑白電視分辨率相當(dāng)?shù)哪暯蛊矫骊嚵?，讀出電路采用大規(guī)模集成電路并有一定的信號(hào)處理功能；第三代熱像儀采用長(zhǎng)線列或與高清晰度電視分辨率相當(dāng)?shù)哪暯蛊矫骊嚵?，具有多個(gè)工作波段，讀出電路采用超大規(guī)模集成電路并有復(fù)雜信號(hào)處理功能。制冷型紅外探測(cè)器主要有HgCdTe、InSb光量子型探測(cè)器和GaAlAs/GaAs量子阱型探測(cè)器。非制冷紅外熱成像技術(shù)起步相對(duì)較晚，但發(fā)展非常迅速。目前非制冷紅外焦平面陣列的分辨率與二代制冷型熱像儀相當(dāng)。成熟的非制冷紅外探測(cè)器主要包括熱釋電型和微測(cè)輻射熱計(jì)型兩種類型。
[0004]在軍事領(lǐng)域，紅外熱成像系統(tǒng)主要用于武器、交通工具瞄準(zhǔn)器等領(lǐng)域。采用非制冷紅外焦平面陣列的紅外偵察系統(tǒng)能在遠(yuǎn)距離和惡劣氣候條件下有效地探測(cè)和跟蹤目標(biāo)。在民用領(lǐng)域，紅外熱成像系統(tǒng)主要用于全天候視頻監(jiān)視、非破壞性試驗(yàn)、過程控制、交通危險(xiǎn)預(yù)警等領(lǐng)域。
[0005]目前，傳統(tǒng)的紅外熱像系統(tǒng)在民用領(lǐng)域主要在電力、冶金、交通、公安、消防、海關(guān)等領(lǐng)域用于電氣設(shè)備消防檢測(cè)、夜間及惡劣氣候條件下的目標(biāo)監(jiān)控、防火監(jiān)控、偽裝及隱蔽目標(biāo)的識(shí)別等，僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行單一的檢測(cè)或者視頻監(jiān)控功能，無法提供關(guān)注場(chǎng)景中目標(biāo)物體進(jìn)的空間定位信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)注場(chǎng)景和物體的實(shí)時(shí)三維空間定位，采集更多的圖像信息，提高熱像監(jiān)控效果，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
[0007]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于采集監(jiān)控視野紅外圖像的紅外相機(jī)組，所述紅外相機(jī)組與圖像處理子系統(tǒng)連接，所述圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)有標(biāo)定查找表；利用紅外相機(jī)組采集監(jiān)控視野內(nèi)物體的紅外圖像，并將所述物體的紅外圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)；圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定查找表確定所述物體的三維坐標(biāo)，并顯示所述物體的景深。
[0008]在紅外相機(jī)組內(nèi)的監(jiān)控視野內(nèi)放置紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組將紅外標(biāo)記裝置的圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)，圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)紅外標(biāo)記裝置的幾何位置以及幾何關(guān)系確定得到標(biāo)定查找表。
[0009]所述紅外相機(jī)組包括若干紅外相機(jī)，若干紅外相機(jī)之間具有設(shè)定的視角差，若干紅外相機(jī)排列呈弧形、直線型或折線型。
[0010]所述相鄰紅外相機(jī)之間的視角差為5°~30°。
[0011]所述紅外標(biāo)記裝置包括若干呈點(diǎn)陣分布的紅外信號(hào)源，利用紅外標(biāo)記裝置，在圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)得到標(biāo)定查找表包括如下步驟:
[0012]步驟1、在紅外相機(jī)組的監(jiān)控視野中放置K組紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組內(nèi)的N個(gè)紅外相機(jī)分別對(duì)每組紅外標(biāo)記裝置進(jìn)行圖像采集，對(duì)于每組的紅外標(biāo)記裝置，通過紅外相機(jī)組能分別得到f au、f<2，……f<N的N個(gè)圖像，紅外標(biāo)記裝置包括J個(gè)紅外信號(hào)源；對(duì)
每個(gè)圖像分割得到對(duì)應(yīng)于J個(gè)紅外信號(hào)源的局部區(qū)域信號(hào)，得到，
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:包括用于采集監(jiān)控視野紅外圖像的紅外相機(jī)組，所述紅外相機(jī)組與圖像處理子系統(tǒng)連接，所述圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)有標(biāo)定查找表；利用紅外相機(jī)組采集監(jiān)控視野內(nèi)物體的紅外圖像，并將所述物體的紅外圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)；圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定查找表確定所述物體的三維坐標(biāo)，并顯示所述物體的景深。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:在紅外相機(jī)組內(nèi)的監(jiān)控視野內(nèi)放置紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組將紅外標(biāo)記裝置的圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)，圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)紅外標(biāo)記裝置的幾何位置以及幾何關(guān)系確定得到標(biāo)定查找表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述紅外相機(jī)組包括若干紅外相機(jī)，若干紅外相機(jī)之間具有設(shè)定的視角差，若干紅外相機(jī)排列呈弧形、直線型或折線型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述相鄰紅外相機(jī)之間的視角差為5°~30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述紅外標(biāo)記裝置包括若干呈點(diǎn)陣分布的紅外信號(hào)源，利用紅外標(biāo)記裝置，在圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)得到標(biāo)定查找表包括如下步驟: 步驟1、在紅外相機(jī)組的監(jiān)控視野中放置K組紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組內(nèi)的N個(gè)紅外相機(jī)分別對(duì)每組紅外標(biāo)記裝置進(jìn)行圖像采集，對(duì)于每組的紅外標(biāo)記裝置，通過紅外相機(jī)組能分別得到f au、f<2，……f<N的N個(gè)圖像，紅外標(biāo)記裝置包括J個(gè)紅外信號(hào)源；對(duì)每個(gè)圖像分割得到對(duì)應(yīng)于J個(gè)紅外信號(hào)源的局部區(qū)域信號(hào)，得到，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述每組紅外標(biāo)記裝置內(nèi)的紅外信號(hào)源的個(gè)數(shù)J大于30。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述圖像處理子系統(tǒng)確定物體的三維坐標(biāo)包括如下步驟: 步驟1、對(duì)紅外相機(jī)組采集的物體圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以獲得所需的配準(zhǔn)點(diǎn)組； 步驟2、通過灰度區(qū)間選擇或交互方式選擇物體種子點(diǎn)； 步驟3、以種子點(diǎn)為中心選擇設(shè)定距離內(nèi)的配準(zhǔn)點(diǎn)組； 步驟4、對(duì)選中的配準(zhǔn)點(diǎn)組計(jì)算在物體圖像中的綜合位置； 步驟5、根據(jù)上述綜合位置，確定物體的三維坐標(biāo)，并顯示輸出物體的景深。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:采用SIFT方法進(jìn)行配準(zhǔn)。
【文檔編號(hào)】H04N5/33GK103986917SQ201410242966
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】王嵚, 王江 申請(qǐng)人:中科融通物聯(lián)科技無錫有限公司