[發明專利]一種紅外熱像儀圖像的通用處理方法

在審

• 申請號: 201410533195.6
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104266765A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 韓凌燕;鄭曉勢;程廣河;張讓勇;郝鳳琦;韓路躍;孫祥;孟慶龍
• 申請（專利權）人: 山東省計算中心(國家超級計算濟南中心)
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 褚慶森

技術領域

本發明涉及一種紅外熱像儀圖像的通用處理方法，更具體的說，尤其涉及一種利用紅外圖像中灰度值與溫度具有一一對應的關系來實現不同格式的紅外圖像歸一化的通用處理方法。?

背景技術

所有溫度高于絕對零度（-273.15℃）的物體都可以發射出紅外線，紅外熱像儀就是將物體發出的紅外光轉變為可見的熱圖像，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。紅外光屬于不可見光，為了使熱像儀顯示出更加直觀的彩色圖像，對采集的灰度值圖像進行了調色處理；紅外圖像中每個像素點的灰度值與其所代表的溫度值具有一一對應的關系，根據圖像中每個像素灰度值的大小，來對紅外熱像進行著色，以直觀、形象地顯示被測區域的紅外輻射分布。

紅外熱像圖在產品檢測、醫療、軍事、建筑物檢測等領域有著廣泛的應用。但不同公司生產的紅外熱像儀圖像文件格式不同，所提供給用戶的圖像處理軟件業也不同，這就造成了不同熱像儀所拍攝的紅外圖像互不兼容，不能進行統一規范化處理。處于技術保密的需求，目前并沒有紅外文件標準，一般沒有生產廠家提供的圖像處理軟件就無法看到紅外圖像，更談不上數據分析和處理。

譬如，在建筑能耗的評定過程中，在室內高于室外10℃的情況下，通過采集建筑物外表面的紅外熱圖像，拼接得到整個建筑物外圍的紅外熱圖，通過分析紅外熱圖上的紅外輻射分布，來分析建筑物是否存在熱工缺陷區域，評價建筑是否符合能耗標準等。在評定的過程中，不同建筑物的紅外熱圖可能是通過不同生產廠家的紅外熱像儀采集的，現在還沒有能同時對其進行處理的軟件或方法，能識別所有廠家的紅外熱圖，并對其進行圖像拼接以及數據分析。?

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種紅外熱像儀圖像的通用處理方法。

本發明的紅外熱像儀圖像的通用處理方法，其特別之處在于，通過以下步驟來實現：a).獲取灰度值圖像，設待處理的紅外圖像數量為????????????????????????????????????????????????張，每張圖像的長為個像素、寬為個像素；獲取紅外熱像儀所采集的灰度值形式的紅外熱圖；b).獲取紅外熱像儀的溫度檢測范圍，根據紅外熱像儀的規格參數，獲取紅外熱像儀的溫度檢測范圍，設紅外熱像儀的溫度測量范圍為℃～℃；紅外熱圖的每個像素由8位二進制數據進行存儲；c).求取圖像的溫度信息，對于灰度值紅外圖像中的每一個像素，均通過公式（1）進行計算：

???????（1）

其中，為像素的灰度值大小，為像素對應的溫度，1≤≤×；根據公式（1）獲取紅外圖像中每個像素的所對應的溫度值，并按照與圖像像素的對應關系對溫度值進行存儲；d).求紅外熱圖的最高和最低溫度，根據步驟c)中求取的溫度值，首先統計出每幅紅外熱圖的最低和最高溫度，=表示編號為的紅外熱圖的最低溫度，=表示編號為的紅外熱圖的最高溫度；然后通過、求取出張紅外圖像中溫度的最大值和最小值；1≤≤；

e).歸一化處理，利用步驟c)中求取的每幅紅外圖像的像素所對應的溫度值，按照公式（2）進行歸一化處理：

????（2）

表示第幅紅外圖像中第個像素歸一化處理后的灰度值大小，將不同熱像儀拍攝的紅外熱圖歸一化，便于進行圖像的后續處理；e).圖像處理，對于步驟d)中獲取的張溫度值圖像，按照圖像拼接方法，將其拼接為完整的圖像，以對被測物體的熱工特性進行分析。

步驟a)為獲取灰度值圖像，由于像素的灰度值與其所表征的溫度具有一一對應的關系，因此，根據像素的灰度值即可求出其所表征的溫度。對于不同類型的紅外熱像儀，溫度檢測范圍不同；不同熱像儀所采集的紅外圖像，雖然灰度值相同，但其所表征的溫度是不同的，這與熱像儀的溫度檢測范圍有關，通過公式（1）求取。在將所有圖形的灰度值轉化為溫度值后，為了便于圖像的處理和計算，還應通過公式（2）將其轉化為8位的灰度值圖像；在溫度值轉化為灰度值的過程中，采用公式（2）最大限度地保證了圖像的不失真。

本發明的紅外熱像儀圖像的通用處理方法，步驟a)在灰度值圖像的獲取過程中：如果熱像儀可以輸出灰度值格式的紅外熱圖，則將灰度值圖像直接進行輸出；如果熱像儀不可以輸出灰度值格式的紅外熱圖，則利用該熱像儀自身的圖像處理軟件，將每幅紅外熱圖選擇為灰度值格式，再將其輸出。

本發明的紅外熱像儀圖像的通用處理方法，步驟a)中所述的待處理的張圖像可為不同紅外熱像儀拍攝的紅外熱圖。