[發明專利]基于視覺對比度分辨率的膠囊式地暖紅外圖像增強方法

在審

• 申請號: 201810184037.2
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108765300A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 毛述春
• 申請（專利權）人: 毛述春
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/136;F24D19/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于視覺對比度分辨率的膠囊式地暖紅外圖像增強方法，其特征在于，包括以下步驟：通過攝像頭獲取膠囊式地暖系統的紅外圖像，將膠囊式地暖紅外圖像灰度值劃分為三個階段，對應人眼暗視覺、中間視覺、明視覺，進而建立相對應的人眼視覺對比度分辨率模型；通過紅外圖像目標和背景的分割閾值i獲取紅外圖像自適應非線性變換函數系數k1、k2，結合CR(g)把紅外圖像灰度差增大至模型得到的人眼視覺對比度分辨率閾值以上，把圖像目標映射到人眼敏感區域，背景映射到人眼敏感度較低區域；所述膠囊式地暖系統包括若干個膠囊加熱單元和至少一個不加熱膠囊單元，所述膠囊加熱單元包括殼體(14)，所述殼體(14)外設置有第一消聲機構，所述殼體(14)內設置有用于加熱的發熱油(15)，所述殼體(14)內還設置有第一磁性裝置(14)和第二磁性裝置(16)，當若干個膠囊加熱單元行進于地暖軌道內時，通過對膠囊加熱單元采用極性排斥排列，即第一膠囊加熱單元的尾部和第二膠囊加熱單元的頭部相鄰排列時，第一膠囊加熱單元的尾部磁極和第二膠囊加熱單元的頭部磁極相反，通過傳動裝置對第一個膠囊加熱單元進行推動，第一個膠囊加熱單元向前移動，然后依次推動其余膠囊加熱單元在軌道內移動；所述不加熱膠囊單元包括中空殼體、第二消聲機構、攝像頭及控制芯片，所述第二消聲機構、攝像頭設置在中空殼體外，所述第二消聲機構為可旋轉打開結構，所述控制芯片設置于中空殼體內，所述控制芯片通過將攝像頭拍攝的地暖軌道內的視頻進行處理和分析，存儲并通過無線傳輸給外部的顯示裝置進行實時顯示。

2.根據權利要求1所述的基于視覺對比度分辨率的膠囊式地暖紅外圖像增強方法，其特征在于，所述控制芯片包括視頻處理單元(24)、報警單元(25)、無線通信模塊(26)、處理器(23)及存儲單元(27)，所述視頻處理單元(24)用于對攝像頭拍攝的地暖軌道內的視頻進行包括去噪、灰度化處理在內的預處理，并傳輸給處理器(23)進行處理分析，得到膠囊單元在地暖軌道內的運動圖像，所述報警單元(25)用于檢測膠囊加熱單元的加熱工作狀態，當檢測到膠囊加熱單元低于設定的效率值時則通過報警單元(25)報警給處理器(23)進行處理，所述處理器(23)對報警單元(25)發送的報警信號進行分析處理，并控制不加熱膠囊單元的執行機構篩選標記出該待檢測膠囊加熱單元，取出該待檢測膠囊加熱單元，所述存儲單元用于存儲處理器處理后的視頻數據。

3.根據權利要求1所述的基于視覺對比度分辨率的膠囊式地暖紅外圖像增強方法，其特征在于，所述人眼視覺對比度分辨率模型中用人眼視覺對比度分辨閾值來表示人眼視覺對比度分辨率，人眼視覺對比度分辨率隨著灰度值變化呈非線性變化，在暗視覺(灰度值為0到30)環境下為負指數函數，在中間視覺環境(灰度值為31到63)下為冪函數，在明視覺環境(灰度值為64到255)下為拋物線函數；

式中，CR(g)表示人眼的灰度分辨閾值，g表示灰度值，f(x,y)為一幅紅外圖像，x、y表示圖像中像素點的坐標值，圖像的灰度范圍為[f(x,y)_min,f(x,y)_max]，其灰度變換函數為：

式中g為紅外圖像灰度值，CR(g)是人眼灰度分辨率閾值，K(g)表示變換后的灰度值，k為自適應變換系數，通過紅外圖像目標和背景的灰度差異自適應獲取自適應變換系數。

4.根據權利要求1所述的基于視覺對比度分辨率的膠囊式地暖紅外圖像增強方法，其特征在于，采用最大類間方差法對紅外圖像進行圖像分割得到分割閾值i，小于i的灰度大多為背景范圍灰度，大于i的灰度大多為目標范圍灰度，用下列公式獲取自適應變換系數：

式中，g為紅外圖像灰度值，CR(g)是人眼灰度分辨率閾值，i為圖像目標和背景分割閾值，a為調節因子，控制變換系數的大小，范圍為[0.5，1]，根據的大小取值，值越大，a值越小，k1是背景灰度值的灰度變換系數，k2是目標灰度值的灰度變換系數；由公式可以得出，自適應變換系數k1小于k2，由于紅外圖像灰度集中，通常小于255，即k1、k2大于1，表示背景范圍灰度和目標范圍灰度都有一定程度的拉伸。