[發(fā)明專利]一種紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210377605.7
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114757907B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢韞輝;高巍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海擎測機電工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T3/40
• 代理公司: 上海中外企專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31387
• 代理人: 孫益青

本發(fā)明公開了一種紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法，其包括如下步驟：獲取紅外傳感器的溫度數(shù)據(jù)陣列，并標(biāo)識每個像素點標(biāo)識坐標(biāo)；實時獲取紅外傳感器在當(dāng)前幀上各像素的目標(biāo)溫度，當(dāng)其中任一目標(biāo)溫度高于預(yù)存的上限閾值或低于預(yù)存的下限閾值，則刪除當(dāng)前幀否則跳轉(zhuǎn)至下一步；遍歷數(shù)據(jù)陣列中的每個3*3鄰域，當(dāng)其中任一中心像素值與其周圍每個像素值差均大于預(yù)設(shè)值時進行中值濾波后跳轉(zhuǎn)至下一步，否則直接跳轉(zhuǎn)至下一步；獲取溫度數(shù)據(jù)陣列中的最高值發(fā)送至服務(wù)器；對每個像素值進行歸一化處理；對每個像素值進行多倍線性插值；在水平和垂直方向進行梯度檢測；數(shù)據(jù)可視化顯示。本發(fā)明能夠優(yōu)化紅外熱圖像的對比度，從而更準(zhǔn)確的定位正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)

紅外傳感器是一種將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟龋⑼ㄟ^熱成像方式顯示的設(shè)備，目前紅外傳感器已開始被應(yīng)用于煤炭開采設(shè)備的預(yù)防性維護、電氣檢查和故障排除等技術(shù)場景中。但在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的紅外傳感器存在以下的缺陷：基于紅外熱成像儀依靠溫差實現(xiàn)成像的原理，當(dāng)所測物體的溫差較小時，其形成的紅外熱圖像對比度較低，導(dǎo)致細(xì)節(jié)分辨能力變差，無法準(zhǔn)確定位正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。因此，如何開發(fā)出一種新型的紅外數(shù)據(jù)處理方法，以克服上述問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法，能夠優(yōu)化紅外熱圖像的對比度，從而更準(zhǔn)確的定位正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。

其采用的技術(shù)方案如下：

一種紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法，其包括如下步驟：

步驟1：獲取紅外傳感器的溫度數(shù)據(jù)陣列，并將所述溫度數(shù)據(jù)陣列中的每個像素點標(biāo)識為Pixel(i，j)；

步驟2：實時獲取紅外傳感器在當(dāng)前幀上各像素的目標(biāo)溫度，當(dāng)其中任一目標(biāo)溫度高于預(yù)存的上限閾值或低于預(yù)存的下限閾值，則刪除當(dāng)前幀跳轉(zhuǎn)至步驟1，否則跳轉(zhuǎn)至步驟3；

步驟3：遍歷所述溫度數(shù)據(jù)陣列中的每個3*3鄰域，當(dāng)其中任一所述3*3鄰域的中心像素值與其周圍每個像素值差均大于預(yù)設(shè)值時跳轉(zhuǎn)至步驟4；否則，跳轉(zhuǎn)至步驟5；

步驟4：對紅外傳感器在當(dāng)前幀的目標(biāo)溫度進行中值濾波，并跳轉(zhuǎn)至步驟5；

步驟5：獲取溫度數(shù)據(jù)陣列中的最高值，并將所述最高值發(fā)送至服務(wù)器；

步驟6：對溫度數(shù)據(jù)陣列的每個像素值進行歸一化處理；

步驟7：對溫度數(shù)據(jù)陣列的每個像素值進行多倍線性插值；

步驟8：分別在水平方向和垂直方向進行梯度檢測；

步驟9：對溫度數(shù)據(jù)陣列進行數(shù)據(jù)可視化顯示。

優(yōu)選的是，上述紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法中：所述紅外傳感器采用MLX90640-D55 Thermal Camera；所述溫度數(shù)據(jù)陣列由24*32個像素構(gòu)成。

優(yōu)選的是，上述紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法中：所述上限閾值為300攝氏度，所述下限閾值為-40攝氏度。

優(yōu)選的是，上述紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法中：所述預(yù)設(shè)值為10。

優(yōu)選的是，上述紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法中：所述數(shù)據(jù)歸一化，其轉(zhuǎn)換函數(shù)如下：所述max為樣本數(shù)據(jù)的最大值，所述min為樣本數(shù)據(jù)的最小值，所述x為原始數(shù)據(jù)，所述x^*為歸一化后的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的是，上述紅外傳感器的數(shù)據(jù)處理方法中：所述線性插值的計算公式如下：設(shè)已知數(shù)據(jù)(x0,y0)與(x1,y1)，則[x0,x1]區(qū)間內(nèi)某一位置x在直線上的y值為：則