[發明專利]基于溫度分區的紅外熱成像寬動態方法及系統

在審

• 申請號: 202111507166.9
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114184283A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 李曉翔;諸銀娟;趙玉杰
• 申請（專利權）人: 浙江兆晟科技股份有限公司
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48
• 代理公司: 深圳市添源創鑫知識產權代理有限公司 44855
• 代理人: 陳華興

本發明涉及一種基于溫度分區的紅外熱成像寬動態方法：將紅外熱像儀像元的響應值分為N個溫度區間，每個區間內的灰度等級個數為M；統計每個溫度區間內部對應的紅外像元的個數；對熱像儀的任一次成像，保留含有該次成像像元的溫度區間，剔除不含像元的溫度區間；對存在成像像元的溫度區間重新排列，以達到紅外熱像輸出圖像寬動態的目的。

技術領域

本發明涉及一種紅外熱成像的寬動態方法及系統，尤其涉及一種基于溫度分區的紅外熱成像寬動態方法及系統。

背景技術

在紅外熱成像領域，紅外熱像儀在同一場景中對最熱區域及較冷區域的表現是存在局限的，最熱的區域往往會表現為白白的一片，即，灰度值已達到最大或者溢出，較冷的區域又表現為灰色或者黑色的一片，即，灰度值較小或者已經變為0，這種局限就是通常所講的“動態范圍”。現有技術在紅外熱像儀對于成像效果影響極大。

發明內容

本發明解決的技術問題是：構建一種基于溫度分區的紅外熱成像寬動態方法及系統，克服現有技術紅外圖像中“動態范圍”影響圖像質量的技術問題。

本發明的技術方案是：提供一種基于溫度分區的紅外熱成像寬動態方法，包括如下步驟：

對溫度進行分區：將紅外熱像儀像元的響應值分為N個溫度區間，每個溫度區間內的灰度等級個數分為M，其中：N、M為自然數；

獲取像元個數：獲取每個溫度區間內所含有像元的個數，遍歷N個溫度區間熱響應灰度陣列，把屬于灰度X區的像元個數Num_X記錄下來，重復該操作，直至N個溫度區間中每個區的像元個數記錄完成為止,其中X表示任意區，X∈[1,N]；

剔除溫度區域并重新排序：剔除不含像元響應的溫度區域，對于含有像元的溫度區域重新排序；

重新映射：對含有像元的區域按順序排序，按像元個數Num_Y與閾值T的關系確定區域內的灰度間隔，對含有像元的區域按對應的灰度等級映射，其中T為規定的像元個數；

輸出圖像：重新排序后的紅外熱像儀像元灰度，按照歸一化的原則映射輸出。

本發明的進一步技術方案是：模數轉換后的熱響應值，取值范圍為0至A,選取灰度間隔值M，將熱響應值范圍分為N個灰度間隔值為M的區域，其中M、N為自然數，并且M*N＝A+1。

本發明的進一步技術方案是：對于已經劃分好的灰度間隔值為M的N個溫度區間，遍歷熱響應灰度陣列的N個溫度區間，把屬于灰度X區的像元個數Num_X記錄下來，其中區號X為區間號，X∈[1,N]，重復該操作，直至N個溫度區間中每個區的像元個數記錄完成為止；

本發明的進一步技術方案是：剔除N個溫度區間中Num_X＝0的區，定義含有像元區的總個數為K，其中K≤N，定義含有像元區的區號為Y，其中Y∈[0,K-1],定義任意含有像元區的像元個數為Num_Y；

本發明的進一步技術方案是：當對于任意區Y,其中Y∈[0,K-1]，當Num_Y大于或等于T時，S_Y＝M，當Num_Y小于T時，S_Y＝f(T，Num_Y)*M,其中f(T,Num_Y)∈(0,1)，其中：S_Y表示映射的溫度區的灰度間隔。