[發(fā)明專利]一種紅外圖像的溫度標(biāo)定處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410518092.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104346768B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾衡東
• 申請（專利權(quán)）人: 成都市晶林科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外熱像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外圖像的溫度標(biāo)定處理方法。

背景技術(shù)

紅外熱成像灰度信息本身就是反應(yīng)的目標(biāo)的溫度信息，通過灰度到溫度的映射轉(zhuǎn)換可以很容易的標(biāo)定出目標(biāo)物體的溫度分布。所以紅外熱像儀廣泛應(yīng)用于非接觸式的目標(biāo)溫度分布測定。

現(xiàn)有技術(shù)的紅外溫度標(biāo)定在紅外熱成像系統(tǒng)的主控處理器上進(jìn)行，通常采用純軟件處理的方法，先將圖像原始幀傳輸?shù)街骺靥幚砥鬟M(jìn)行存儲，然后根據(jù)所要標(biāo)識的區(qū)域的位置從存儲的圖像幀中取出相關(guān)像素灰度進(jìn)行運(yùn)算得到溫度值，其缺點(diǎn)在于：

1.根據(jù)紅外圖像的特點(diǎn)，紅外圖像溫度標(biāo)定需要使用未經(jīng)對比度增強(qiáng)的原始圖像，而不是用作顯示的圖像幀，需要額外使用專用通道傳輸；另外為實(shí)現(xiàn)溫度標(biāo)定的高精度，需要保留灰度數(shù)據(jù)的高位寬，導(dǎo)致機(jī)芯和主控處理器數(shù)據(jù)傳輸量大，接口多；

2.額外原始圖像幀存儲需要較大的存儲器資源開銷，隨著紅外探測器分辨率的增加，采樣速率大幅增大，數(shù)據(jù)傳輸量巨大，對接口速率和存儲資源都是巨大挑戰(zhàn)；另外通過軟件讀取幀圖像再做處理的時間開銷大，導(dǎo)致溫度標(biāo)定實(shí)時性差，

以16位灰度數(shù)據(jù)為例， 320x240分辨率的紅外探測器，數(shù)據(jù)量是75Kx16，幀頻60Hz的采樣頻率是5M，分辨率到640x480，數(shù)據(jù)量是300Kx16，幀頻60Hz的采樣率增加到20M, 分辨率到1024x768，數(shù)據(jù)量是768Kx16，幀頻60Hz的采樣率增加到50M ，到高清級別，數(shù)據(jù)量是2025Kx16，幀頻60Hz的采樣率增加到130M，

隨著探測器分辨率的增加，數(shù)據(jù)量增大的同時采樣速率也大幅提高，所以目前傳統(tǒng)的處理方法只能適用于低分辨率的紅外圖像，隨著技術(shù)的發(fā)展，這種方法的處理能力缺點(diǎn)將凸顯出來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種將溫度標(biāo)定計算前置，在紅外圖像處理部分增加硬件加速處理單元，省去原始幀在主控處理器的存儲和傳輸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時紅外圖像溫度標(biāo)定的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種紅外圖像溫度標(biāo)定處理方法，它包括以下步驟：

S1：上層軟件將需要標(biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)或需要標(biāo)定區(qū)域的坐標(biāo)通過一定的通信方式傳給機(jī)芯硬件；

S2：上層軟件下發(fā)圖像溫度標(biāo)定類型，如單點(diǎn)溫度，區(qū)域平均溫度，最高溫度或者最低溫度；

S3：硬件獲取坐標(biāo)信息；

S4：計算內(nèi)切該標(biāo)定區(qū)域的最小矩形框，開設(shè)內(nèi)部存儲器，大小可以存儲該矩形框，位寬為1位，每個存儲單元對應(yīng)一個矩形框中的位置，將需要標(biāo)定的點(diǎn)標(biāo)記為1，其他點(diǎn)標(biāo)記為0；

S5：獲取圖像，圖像采集按一定序列傳輸，當(dāng)圖像序列傳輸?shù)骄匦螀^(qū)域，讀取存儲單元的標(biāo)記信息，如果標(biāo)記信息為1，則該像素點(diǎn)為需要計算的數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度標(biāo)定類型進(jìn)行相關(guān)計算得到相關(guān)數(shù)據(jù)；

S6：進(jìn)行灰度到溫度的轉(zhuǎn)換計算；

S7：一幅圖像傳輸完成，相關(guān)標(biāo)定區(qū)域的溫度信息通過一定通信方式上報上層軟件完成溫度標(biāo)定。

所述步驟S1中需要標(biāo)定區(qū)域為規(guī)則區(qū)域時，坐標(biāo)可只傳輸關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn)，減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

所述步驟S3中，若需要標(biāo)定區(qū)域是規(guī)則圖形，通過關(guān)鍵點(diǎn)計算出所有需要標(biāo)定區(qū)域內(nèi)的坐標(biāo)點(diǎn)；若需要標(biāo)定區(qū)域為不規(guī)則圖形，則需要上層軟件下放所有需要標(biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)信息。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)在高分辨率圖像溫度標(biāo)定上暴露的缺點(diǎn)，軟硬件相結(jié)合，通過少量的命令交互完成了紅外圖像的溫度標(biāo)定。其顯著特點(diǎn)如下：

1.軟硬件結(jié)合，充分發(fā)揮各自處理能力的優(yōu)勢，

2.不需要幀存儲，節(jié)約硬件資源，

3.傳輸數(shù)據(jù)少，接口簡單，通信效率快，

4.硬件處理速度快，實(shí)時性高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的軟件流程框圖；

圖2為本發(fā)明的軟件中各函數(shù)對相應(yīng)硬件模塊的調(diào)用和硬件模塊的數(shù)據(jù)走向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，如系統(tǒng)需要標(biāo)定一個不規(guī)則區(qū)域的平均溫度和最大溫度，通信接口采用通用串行接口，步驟如下：

1. 上層軟件通過串口向底層硬件發(fā)送標(biāo)定區(qū)域類型，本實(shí)例中為不規(guī)則圖形；

2. 上層軟件發(fā)送不規(guī)則區(qū)域的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，如（）, （）, （）,……；

3. 上層軟件發(fā)送溫度標(biāo)定類型，本實(shí)例中為平均溫度，最大溫度點(diǎn)；