熱像檢測配置裝置和熱像檢測配置方法
2023-05-30 20:53:16
熱像檢測配置裝置和熱像檢測配置方法
【專利摘要】本發明的熱像檢測配置裝置和熱像檢測配置方法,涉及熱像裝置、熱像處理裝置，以及紅外熱成像檢測的應用領域。現有技術的熱像裝置，拍攝時需依靠使用者的主觀經驗來設置針對被攝體熱像，易遺漏；熱像檢測配置裝置，其能方便地設置檢測區域，以該區域的範圍來檢測所拍攝的紅外熱像中是否具有特定被攝體熱像，當檢測到特定被攝體熱像，則代表該熱像的質量能符合被攝體識別信息（例如模板）的要求，保證了被攝體熱像的形態正確，避免了遺漏關鍵拍攝部位或被攝體缺陷，從而使拍攝的操作簡單；或還能通知使用者，利於進一步進行分析、存儲等處理或操作。
【專利說明】熱像檢測配置裝置和熱像檢測配置方法
【技術領域】
[0001]本發明的熱像檢測配置裝置和熱像檢測配置方法，涉及手持拍攝或在線拍攝的各種熱像裝置，接收和處理熱像的熱像處理設備，以及紅外熱像檢測配置的應用領域。
【背景技術】
[0002]自熱像檢測技術應用以來，使用者一直困惑於對正確拍攝部位、拍攝角度下被攝體成像形態等的認知，這取決於使用者的主觀意念和經驗，導致目前如果要確保檢測的質量則需邊拍攝邊思考，拍攝速度很慢，如果加快速度則易遺漏關鍵拍攝部位或被攝體缺陷，影響狀態評估的效果。通常需要數年的實踐積累，使用者才能達到較高的檢測水平。
[0003]存在這樣的技術，採用紅外熱像儀採集數位化的紅外圖像，採用紅外圖像信號處理部件實時地檢測、識別與跟蹤目標，200710072483.6公開了這樣的熱像系統。
[0004]然而，但是在紅外檢測的應用領域需要有較低成本的方法來實現較快的檢測速度，並且期望被攝體熱像位於紅外熱像中的規定區域，如何實現該需求是一個有待解決的問題。
[0005]因此，所理解需要一種熱像裝置，其能方便地設置規定的檢測區域，基於該區域的範圍來檢測所拍攝的紅外熱像中是否具有特定被攝體熱像，當檢測到特定被攝體熱像，則代表該熱像的質量能符合被攝體識別信息(例如模板)和預定的成像區域的要求，保證了被攝體熱像的形態正確，避免了遺漏關鍵拍攝部位或被攝體缺陷，從而使拍攝的操作簡單；或還能通知使用者，利於進一步進行分析、存儲等處理或操作。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種熱像檢測配置裝置和熱像檢測配置方法，能方便地設置檢測區域，基於該檢測區域，能檢測所拍攝的紅外熱像中是否具有特定被攝體熱像。或還當檢測到特定被攝體熱像時，通知使用者。由此，對使用者的技術要求降低，拍攝質量和速度提高，工作強度減低。
[0007]為此，本發明採用以下技術方案，熱像檢測配置裝置，包括:
[0008]熱像獲取部，用於連續獲取熱像數據幀；
[0009]檢測區域設置部，用於設置熱像數據幀中的檢測區域；
[0010]檢測部，用於基於獲取部獲取的熱像數據幀中的所述檢測區域，來檢測是否存在特定被攝體熱像。
[0011]在採用上述技術方案的基礎上，本發明還可同時採用以下進一步的技術方案:
[0012]所述檢測區域設置部根據使用者的操作來設置檢測區域。
[0013]本發明的方法，包括:
[0014]熱像獲取步驟，用於連續獲取熱像數據幀；
[0015]檢測區域設置步驟，用於設置熱像數據幀中的檢測區域；
[0016]檢測步驟，用於基於獲取步驟獲取的熱像數據幀中的所述檢測區域，來檢測是否存在特定被攝體熱像。
[0017]本發明的其他方面和優點將通過下面的說明書進行闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0018]圖1是表示本發明的實施例1的熱像檢測配置裝置的示例的熱像裝置100的概略構成的框圖。
[0019]圖2是實施例1的熱像裝置100的外型圖。
[0020]圖3是實施例1存儲介質中存儲的被攝體信息、被攝體識別信息等的示意圖。
[0021]圖4是檢測窗口的示意圖。
[0022]圖5是多個檢測窗口檢測的示意圖。
[0023]圖6是實施例1的處理過程的顯示界面的顯示例。
[0024]圖7是表示實施例1的控制流程圖。
[0025]圖8是表示本發明的實施例2的熱像檢測配置裝置的示例的熱像裝置100的概略構成的框圖。
[0026]圖9是實施例2存儲介質中存儲的被攝體信息、被攝體識別信息、參考圖像的構成數據等的示意圖。
[0027]圖10是實施例2的處理過程的顯示界面的顯示例。
[0028]圖11是表示實施例2的控制流程圖。
[0029]圖12是表示實施例3的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0030]現在將根據附圖詳細說明本發明的典型實施例。注意，以下要說明的實施例用於更好地理解本發明，所以不限制本發明的範圍，並且可以改變本發明的範圍內的各種形式。而且，雖然本發明在以下實施例中用於手持式的熱像拍攝設備，但對於本發明來說拍攝功能不是必須的，可以使用要進行特定被攝體檢測的任意熱像數據源。因此本發明廣泛用於讀出和播放或顯示記錄熱像、或者從外部接收和處理熱像的熱像處理設備。所述熱像處理設備包括如個人計算機、個人數字助理等各種裝置。
[0031]實施例1
[0032]實施方式I的熱像裝置100基於所設置的位於熱像數據幀中的檢測區域，對連續獲取的熱像數據幀，來檢測是否存在特定被攝體熱像。並且，熱像裝置100基於所檢測到的特定被攝體熱像，對使用者進行通知。
[0033]圖1是表示本發明的實施例1的熱像檢測配置裝置的示例的熱像裝置100的概略構成的框圖。
[0034]具體而言，熱像裝置100具有拍攝部1、臨時存儲部2、快閃記憶體3、通信I/F4、存儲卡I/F5、存儲卡6、圖像處理部7、檢測部8、顯示控制部9、顯示部10，控制部11、操作部12、控制部11通過控制與數據總線13與上述相應部分進行連接，負責熱像裝置100的總體控制。
[0035]拍攝部I由未圖示的光學部件、鏡頭驅動部件、紅外探測器、信號預處理電路等構成。光學部件由紅外光學透鏡組成，用於將接收的紅外輻射聚焦到紅外探測器。鏡頭驅動部件根據控制部11的控制信號驅動透鏡來執行聚焦或變焦操作。此外，也可為手動調節的光學部件。紅外探測器如製冷或非製冷類型的紅外焦平面探測器，把通過光學部件的紅外輻射轉換為電信號。信號預處理電路包括採樣電路、AD轉換電路、定時觸發電路等，將從紅外探測器輸出的電信號在規定的周期內進行取樣等信號處理，經AD轉換電路轉換為數字的熱像信號，該熱像信號例如為14位或16位的二進位數據(又稱為熱像AD值數據)。在實施例I中，拍攝部I作為獲取部的實例。
[0036]所謂熱像數據幀，可以是熱像信號(紅外探測器輸出信號經AD轉換後獲得的AD值數據)，或紅外熱像的圖像數據，或溫度值的陣列數據，或其他基於熱像信號生成的數據等。在下文中所謂的熱像數據幀以熱像信號為例。
[0037]臨時存儲部2如RAM、DRAM等易失性存儲器，作為對拍攝部I輸出的熱像數據幀進行臨時存儲的緩衝存儲器，例如重複如下處理，即將獲取的熱像數據幀臨時存儲規定時間份，並在由所述獲取部(拍攝部I)獲取新的幀時，刪除舊的幀後存儲新的熱像數據幀；同時，作為圖像處理部7、檢測部8、控制部11等的工作存儲器起作用，暫時存儲由圖像處理部7和控制部11進行處理的數據。不限於此，圖像處理部7、檢測部8、控制部11等處理器內部包含的存儲器或者寄存器等也可以解釋為一種臨時存儲介質。
[0038]快閃記憶體3，存儲有用於控制的程序，以及各部分控制中使用的各種數據。本實施例中，如圖3所示，與計算相關度等有關的數據存儲在快閃記憶體3中，例如存儲被攝體識別信息的資料庫(表3)，將每個被攝體的被攝體信息、被攝體識別信息、規定的判斷值相互對應，存儲在該特徵資料庫中，此外，也可以以特定格式的數據文件等來存儲。在此，規定的判斷值預先存儲在快閃記憶體3中的表3中，但也可以為其他方式來準備，如使用者設置的判斷值。被攝體信息為與被攝體有關的信息，例如代表被攝體地點、類型、編號等的信息，此外，還可以例舉被攝體有關的歸屬單位、分類等級(如電壓等級、重要等級等)、型號、製造廠商、性能和特性、過去的拍攝或檢修的履歷、製造日期、使用期限等各種信息。
[0039]通信I/F4是例如按照USB、1394、網絡等通信規範，將熱像裝置100與外部裝置進行連接並數據交換的接口，作為外部裝置，例如可以列舉個人計算機、伺服器、PDA (個人數字助理裝置)、其他的熱像裝置、可見光拍攝裝置、存儲裝置等。
[0040]存儲卡I/F5，作為存儲卡6的接口，在存儲卡I/F5上，連接有作為可改寫的非易失性存儲器的存儲卡6，可自由拆裝地安裝在熱像裝置100主體的卡槽內，根據控制部11的記錄控制單元(省略圖示)的控制記錄熱像數據幀等數據。
[0041]圖像處理部7用於對通過拍攝部I獲得的熱像數據幀進行規定的處理，例如其在顯示定時每次到來之際，從臨時存儲在所述臨時存儲部2的規定時間份的熱像數據幀中，選擇並讀出每個規定時間間隔的幀；圖像處理部7的處理如修正、插值、偽彩、合成、壓縮、解壓等，進行轉換為適合於顯示用、記錄用等數據的處理。圖像處理部7例如可以採用DSP或其他微處理器或可編程的FPGA等來實現，或者，也可與檢測部8、控制部11為一體。
[0042]圖像處理部7用於對拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀實施規定的處理來獲得紅外熱像的圖像數據。具體而言，例如，圖像處理部7對拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀進行非均勻性校正、插值等規定處理，對規定處理後的熱像數據幀進行偽彩處理，獲得紅外熱像的圖像數據；偽彩處理的一種實施方式，例如根據熱像數據幀AD值的範圍或AD值的設定範圍來確定對應的偽彩表範圍，將熱像數據在偽彩板範圍中對應的具體顏色值作為其在紅外熱像中對應像素位置的圖像數據。從圖像處理部7偽彩處理後獲得的圖像數據傳送到作為緩衝存儲器使用的臨時存儲部2中。
[0043]檢測部8基於獲取的熱像數據幀，進行與被攝體識別信息之間的相關度計算；所謂熱像數據幀，可以是熱像信號(AD值)，或紅外熱像的圖像數據，或溫度值的陣列數據，或其他基於熱像信號獲得的數據等；例如，檢測部8可以通過讀取臨時存儲部2中所存儲的拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀，或通過讀取臨時存儲部2中所存儲的圖像處理部對拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀進行規定處理獲得的數據(例如偽彩處理獲得的紅外熱像的圖像數據)，來執行與所登記的被攝體識別信息之間的相關度的檢測處理。也可以是外部輸入的數據通過規定處理獲得的，例如通過I/F4從其他熱像裝置所接收後解碼獲得的熱像數據幀。也可以是從記錄介質中獲取的，例如從存儲卡6中讀取熱像文件而獲得。
[0044]檢測部8包括被攝體識別信息登記單元、檢測窗口設置單元、檢測單元、判斷單元(未圖示)。
[0045]被攝體識別信息登記單元(特徵登記單元)，用於登記用來相關度計算有關的被攝體識別信息。例如，可根據存儲介質中預先存儲的被攝體識別信息來登記被攝體識別信息；例如，根據使用者的選擇的被攝體信息關聯的被攝體識別信息，來登記用於相關度計算的被攝體識別信息。此外，也可以由用戶來指定被攝體識別信息，例如可以通過從顯示圖像中指定被攝體區域來獲得被攝體識別信息(例如模板數據，或提取的特徵量)。所登記的被攝體識別信息例如被存儲在臨時存儲部2的規定位置，或存儲時以標記與存儲的其他被攝體識別信息區別。
[0046]所謂被攝體識別信息可以是用於模板匹配的模板數據；此外，被攝體識別信息也可以是參數描述的特徵量，所謂特徵量(點、線、面等特徵)，例如，為根據檢測窗口中所包含的像素的狀態所決定的值，如為特定檢測窗口中的規定部分像素的比例、像素值的平均值、特定被攝體的輪廓的中心點、面積等。例如，對於表3中的被攝體1，被攝體識別信息為模板數據301，對於表3中的被攝體3，被攝體識別信息為特徵量303。在具體應用中，可以根據情況選擇其中一種或多種方式的結合。
[0047]檢測窗口設置單元，用於設置檢測窗口。例如根據檢測區域設置部IlA設置的檢測區域(如圖5中的G1)，在該檢測區域Gl中設置多個檢測窗口，可以是多個不同尺寸的檢測窗口，也可以是近一步傾斜後的檢測窗口，通常可根據拍攝質量的要求來預先設定檢測窗口的尺寸、傾斜等；如圖4所示，其中圖4 (a)為標準的檢測窗口，圖4 (b)為根據縮小尺寸的檢測窗口，圖4 (c)為放大尺寸設置的檢測窗口，圖4 (A)為按照規定角度傾斜而設置的檢測窗口。為了等於檢測窗口的尺寸，此處模板圖像以縮小或放大或還傾斜的狀態被使用，或者，也可以準備及存儲尺寸等於窗口尺寸的模板圖像以備使用。此外，也可將檢測窗口中的熱像數據以縮小或放大或還傾斜的狀態被使用，以對應模板圖像。檢測窗口不限定於方形，也可以是其它形狀，例如可以根據模板的形狀來定。
[0048]檢測單元，基於控制部11的控制，從臨時存儲部2讀取熱像數據幀，將所讀取的熱像數據幀中基於檢測窗口設置單元所設置的檢測窗口中的熱像數據，根據被攝體識別信息，獲得相關度的值。當設置了多個檢測窗口時，例如可將其中檢測獲得的最大相關度的值作為該熱像數據幀的相關度的值。
[0049]檢測部8的檢測處理可以是基於模板匹配的檢測方式，基於檢測窗口中的熱像數據與模板圖像進行相關度的計算和比較；例如，檢測單元計算檢測窗口中的紅外熱像和作為模板的紅外熱像相互對應的位置的像素之間的差的和，所計算出的差的和越小，相關度越聞。
[0050]也可配置為提取特徵量進行匹配的實施方式，利用模板與檢測窗口中的熱像數據的特徵量之間的比較來確定相關度。例如，提取檢測窗口中的被攝體圖像的特定像素的比例，與模板圖像中的特定像素的比例越接近，相關度越高。
[0051]檢測部8的檢測處理也可以是基於參數描述的特徵量的檢測實施方式，進行規定的運算來獲得檢測窗口中的熱像數據的特徵量，並與特徵量的基準值(被攝體識別信息)進行比較，來獲得相關度的值。例如，所述特徵量的基準值為特定像素值的像素的比例，檢測單元計算熱像數據中特定像素值的像素的比例，與特徵量的基準值進行比較，來獲得二者之間的相關度的值。
[0052]優選的方式，採用輪廓圖像作為匹配的模板，檢測部8例如通過以下的處理來檢測熱像數據幀中是否具有特定被攝體，首先，檢測部8提取位於檢測窗口中的熱像數據，按照AD值的預定閥值對讀取的檢測窗口中的熱像數據進行二值化；接著，提取該二值圖像的具有預定像素值(I或O)的像素相連通的連通圖像；而後判斷該連通圖像是否具有預定範圍的大小；如果判斷出該連通圖像的大小在預定範圍內，則近一步在提取的連通圖像與所登記的模板之間執行比較處理，例如計算二者之間的重疊面積在各自總面積中的比例之和，由此，獲得所提取熱像數據與模板之間相關度。
[0053]判斷單元，將相關度根據規定的判斷值進行判斷；例如，當搜索到與模板之間的類似程度的相關度的值超過了規定的判斷值時，將該窗口中的熱像數據判斷為與該模板圖像類似，確定檢測到特定被攝體。
[0054]對於檢測的示例，如圖5所示，檢測部8從熱像數據幀501的規定檢測區域Gl的左上角到右下角移動窗口 JI以進行檢測，剪切窗口中的熱像數據，並檢測其與模板圖像Tl的相關度。具體而言，窗口 Jl從左端向右以規定值的窗口位移(例如一個像素)逐步地移動，並在到達右端後，被設置返回左端並向下移動窗口位移，以及隨後再次逐步地向右移動。為高精度地檢測被攝體，檢測的窗口尺寸、窗口位移、窗口的傾斜角度的變換範圍被預先定義，例如窗口尺寸的變化範圍從150 X 50像素到120 X 40像素，窗口位移的變化範圍從10個像素到I個像素，窗口的傾斜角度的變化範圍為基於中心點的0°到10°。檢測部8逐次的，每次5個像素地改變窗口尺寸，並每次I個像素地改變窗口位移,並每次2°地改變窗口傾斜角度。檢測部8進行模板圖像Tl和熱像數據幀501的相關度計算；在完成所有檢測窗口的檢測後，從中選擇相關度最高的檢測窗口所獲得的相關度的值，作為該熱像數據幀501對應的相關度的值。
[0055]注意，可以基於被攝體識別信息，來計算熱像數據幀的相關度的各種方法，上述例舉的處理僅是可使用方法的示例。
[0056]控制部11控制了熱像裝置100的整體的動作，在存儲介質例如快閃記憶體3中存儲有用於控制的程序，以及各部分控制中使用的各種數據。控制部11例如由CPU、MPU、S0C、可編程的FPGA等來實現。在本實施例中，控制部11、顯示部10等還作為選擇部的構成，用來選擇被攝體信息。
[0057]並且，具有檢測區域設置部11A，用於設置位於熱像數據幀中的檢測區域；檢測區域可由使用者根據拍攝習慣來設置；或者也可以是預存的如與被攝體信息關聯的；也可以與被攝體識別信息所關聯的；也可以根據被攝體識別信息的預定的檢測窗口的尺寸(例如按中心點)放大規定比例獲得等。
[0058]需要注意的是，對於紅外檢測的應用領域，例如變電站中充斥著大量外形類似，但名稱不同的設備，為避免誤導使用者及誤拍攝，優選的是設置檢測區域。在紅外熱像上重疊顯示檢測區域的標識，使用者易於明白所拍攝的被攝體熱像的大致位置、尺寸等，便於拍攝參照。但檢測區域也可不顯示。
[0059]顯示控制部9，用於將臨時存儲部2所存儲的顯示用的圖像數據顯示在顯示部10。例如，在拍攝待機模式中，連續顯示拍攝獲得的熱像數據幀生成的紅外熱像；在回放模式，顯示從存儲卡6讀出和擴展的紅外熱像，此外，還可顯示各種設定信息。具體而言，顯示控制部9具有VRAM、VRAM控制單元、信號生成單元(未圖示)等，並且，信號生成單元在控制部11的控制下，從VRAM中定期讀出圖像數據(從臨時存儲部2讀出並存儲到VRAM的圖像數據)，產生視頻信號輸出，顯示在顯示部10。在熱像裝置100中，顯示部10例如是液晶顯示裝置。不限於此，顯示部10還可以是與熱像裝置100連接的其他顯示裝置，而熱像裝置100自身的電氣結構中可以沒有顯示部。基於控制部11的控制，顯示控制部，用於基於信息存儲部中存儲的被攝體信息，顯示規定數量的被攝體信息獲得的被攝體指示信息；並且，優選的方式，將被攝體信息獲得的被攝體指示信息與紅外熱像共同顯示。
[0060]另外，在實施例中，顯示部10用於在檢測到具有大於規定的判斷值的相關度的熱像數據幀時，進行通知；除了以標識的方式來指示被攝體熱像的位置外，例如以文字和圖像進行警告，顯示相關度的信息，例如顯示規定時間內最大相關度的熱像數據幀獲得的紅外熱像，或者還伴隨著文字、圖像的透明率、顏色、尺寸、閃爍、的變化等方式來進行通知。其中，相關度的信息，例如可以將相關度的值換算為示意匹配程度的便於使用者理解的信息，進行顯示；例如將相關度的值換算為百分比作為示例(根據相關度的值與百分比的規定的對照表)，也可以是其他的方式，例如顯示計算相關度的值。優選的，相關度的信息可顯示在標識上。
[0061]此外，通知的方式也可以是通過熱像裝置100中的振動部件、指示燈(未圖示)，分析部件(未圖示)，診斷部件(未圖示)，基於控制部11的控制，在檢測到最大相關度的熱像數據幀時，也可由指示燈產生燈光變化，由振動裝置產生震動，由分析部件進行分析並顯示分析結果，由診斷部件進行診斷並顯示診斷結果，紅外熱像的偽彩色變化；或同時以上述方式之一或多個進行通知，只要是使用者可以感知的方式都可。其中，通知的方式可以持續規定的時間。
[0062]操作部12:用於使用者進行各種指示操作，或者輸入設定信息等各種操作，控制部11根據操作部12的操作信號，執行相應的程序。參考圖2來說明操作部12，提供使用者操作的按鍵有記錄鍵1、調焦鍵2、確認鍵3、回放鍵4、菜單健5、方向鍵6等；此外，也可採用觸控螢幕7或語音識別部件(未圖示)等來實現相關的操作。
[0063]參見圖7來說明熱像裝置100的檢測模式的控制流程，參考圖6來說明拍攝過程中的顯示界面的變化。本應用場景如使用者手持熱像裝置100對變電站的被攝體進行拍攝。控制部11基於快閃記憶體3中存儲的控制程序，以及各部分控制中使用的各種數據，控制了熱像裝置100的整體的動作及執行多種模式處理的控制。在接通電源後，控制部11進行內部電路的初始化，而後，進入待機拍攝模式，即拍攝部I拍攝獲得熱像數據幀，存儲在臨時存儲部2中；圖像處理部7將拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀進行規定的處理，存儲在臨時存儲部2的規定區域中，顯示部10上以動態圖像形式連續顯示紅外熱像，在此狀態，控制部11實施其控制，持續監視是否按照預定操作切換到了其他模式的處理或進行了關機操作，如果有，則進入相應的處理控制。檢測模式的控制步驟如下:
[0064]參見圖7來說明熱像裝置100的檢測模式的控制流程，參考圖6來說明拍攝過程中的顯示界面的變化。本應用場景如使用者手持熱像裝置100對變電站的被攝體進行拍攝。控制部11基於快閃記憶體3中存儲的控制程序，以及各部分控制中使用的各種數據，控制了熱像裝置100的整體的動作及執行多種模式處理的控制。在接通電源後，控制部11進行內部電路的初始化，而後，進入待機拍攝模式，即拍攝部I連續拍攝獲得熱像數據幀，循環存儲在臨時存儲部2中；圖像處理部7將拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀進行規定的處理，存儲在臨時存儲部2的規定區域中，顯示部10上以動態圖像形式連續顯示紅外熱像，在此狀態，控制部11實施其控制，持續監視是否按照預定操作切換到了其他模式的處理或進行了關機操作，如果有，則進入相應的處理控制。檢測模式的控制步驟如下:
[0065]步驟A01，設置檢測區域；
[0066]顯示部10顯示動態的紅外熱像，以往使用者會困惑於被攝體熱像IRl的形態特徵和在其所在的紅外熱像中的成像位置、大小、角度，為保證拍攝質量規範，使用者規定了檢測窗口的尺寸及檢測區域Gl的位置和尺寸，意圖來檢測是否拍攝獲得的規定位置、大小、角度的被攝體熱像。
[0067]在步驟A02，特徵登記單元登記用於匹配的模板數據301。例如，控制部11基於快閃記憶體3中存儲的表3，將被攝體信息生成的被攝體指示信息顯示在顯示部10，當使用者根據拍攝現場的被攝體「被攝體1」，通過操作部12來選擇顯示部10上所顯示的「被攝體1」，特徵登記單元根據使用者的選擇，就確定了用來匹配的被攝體識別信息，從快閃記憶體3中讀取模板數據301，傳送到臨時存儲部2。
[0068]步驟A03，獲取熱像數據幀；控制部11控制，將拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀傳送到臨時存儲部2 ；
[0069]接著，在步驟A04，讀取熱像數據幀，檢測窗口設置單元，設置檢測窗口。例如，基於規定的檢測區域Gl的左上角，首先設置了檢測窗口 ；
[0070]步驟A05，進行檢測窗口中的熱像數據與被攝體識別信息之間的相關度計算的處理。
[0071]檢測部8基於檢測窗口設置單元所設置的檢測窗口，及特徵登記單元所登記的模板，讀取臨時存儲部6中由拍攝部I即時拍攝獲得的熱像數據幀，其中，抽取位於該檢測窗口中的熱像數據，進行模板匹配，計算二者之間的相關度。
[0072]並且，在步驟A06，存儲所得到的相關度的值。
[0073]在步驟A07中，檢測部8判斷在熱像數據幀中設置檢測窗口時，是否已經針對所有檢測窗口計算了相關度。如果剩餘還沒有計算相關度的區域(步驟A07中為否)則回到步驟A04中，檢測窗口設置單元在預定方向上將檢測窗口的位置偏移預定像素數，將該位置設置為檢測窗口的下一位置，並重複後續的處理。
[0074]此外，從熱像數據幀中搜索與模板類似的幀部分時，對於放大及縮小、以及將檢測窗口傾斜規定角度後的檢測窗口時，也進行類似上述說明的檢測處理。[0075]如果已經針對要在熱像數據幀中設置的所有檢測窗口計算了相關度(步驟A07中為是)，則在步驟A08中將檢測到的最大相關度的值及所對應的檢測窗口的位置參數保持在臨時存儲部2的規定區域。
[0076]並且，在步驟A09，如果相關度小於規定的判斷值，則檢測部8判斷沒有檢測到特定被攝體熱像，回到步驟A02，重複後續的處理，如圖6 Ca)和圖(b)所示，由於未在檢測區域Gl中檢測到匹配的被攝體熱像，則沒有標識的指示。當在步驟A09檢測到的相關度大於規定的判斷值，則進入步驟AlO。
[0077]步驟A10，在此，根據相關度最大的檢測窗口的位置生成標識，例如直接根據檢測窗口的位置和尺寸生成標識。例如，將生成的標識與該熱像數據幀獲得的紅外熱像進行合成如重疊，而後進行顯示，如圖6 (c)和圖6(d)所示的標識BI和B2。
[0078]並且，所檢測到的被攝體熱像的位置、尺寸、傾斜角度等位置參數，並不限定於檢測窗口的位置參數，例如，進一步提取檢測窗口中的熱像數據的特徵，例如提取被攝體輪廓，來獲得更為精確的位置參數，並根據該位置參數來設置標識。
[0079]步驟All，判斷是否退出檢測模式，如退出，則結束，如未退出，則回到步驟A02，重複上述的處理。這樣，對連續拍攝獲得的熱像數據幀，當檢測到相關度高於規定的判斷值的熱像數據幀時，能不斷地通知使用者，即根據檢測到的被攝體的使用者就不必需通過人為的主觀判斷被攝體熱像的形態特徵等，能達到減輕拍攝工作量、避免拍攝錯誤部位、角度的有益效果。
[0080]需要指出的是，檢測部8基於獲取部連續獲取的熱像數據幀，檢測是否具有特定被攝體熱像，並計算特定被攝體熱像有關的規定信息；例如，可以是對連續獲取的熱像數據幀依次全部進行檢測處理，也可以只讀取規定間隔的熱像數據幀進行檢測處理；或者對讀取的熱像數據幀或檢測窗口中的熱像數據檢測前進行了縮小處理；以此，能減輕伴隨著檢測的處理負擔。
[0081]並且，生成帶有體現該特定被攝體熱像位於紅外熱像中的位置的標識的圖像，並不限定於將檢測出被攝體熱像的該幀熱像數據獲得的紅外熱像與由此生成的標識來獲得，也可將後續規定數量的新獲得的熱像數據幀獲得的紅外熱像與該標識來獲得。
[0082]或者，對拍攝是否檢測到特定的被攝體熱像，並不限於相關度的值與判斷值之間的比較，也可變更為例如根據檢測獲得的規定信息和/或評價值及對應的比較值的比較結果，作為檢測到特定被攝體熱像的依據。所述規定信息例如特定被攝體熱像的位置、尺寸、傾斜角度、分析值(例如溫度值、特徵像素的比例等)、與被攝體識別信息的相關度的值中的一種或任意組合的信息。
[0083]如上所述，在本實施例中，由於設定了規定的檢測區域，能便於使用者理解拍攝的範圍，能達到大幅度降低視覺對準的操作難度，規範拍攝獲得的被攝體熱像位於紅外熱像中的位置、尺寸等的規範，避免遺漏拍攝部位，大幅度提高拍攝質量，大幅度降低拍攝的體力強度，在不提高成本的情況下提高檢測的速度的有益效果。當檢測到相關度高於規定值的熱像數據幀時，對其中的被攝體熱像的位置等予以通知，使用者觀察到該標識，就知道拍攝了符合要求的被攝體熱像，可進行下一步的存儲、分析等處理和操作，普通使用者容易掌握這種拍攝技能。
[0084]實施例2[0085]實施例2與實施例1的不同之處在於，採用特定被攝體對應的參考圖像作為指示，並且根據參考圖像位於紅外熱像中的位置參數，來設置檢測區域。如圖9所示的快閃記憶體3中存儲的表9，需要注意的是，參考圖像的構成數據與模板數據或被攝體識別信息所對應的檢測區域可以相同，並且，並不必須是預先存儲的參考圖像或必須與被攝體信息關聯，例如，也可從顯示的紅外熱像中指定區域來剪切獲得參考圖像。
[0086]圖8是表示本發明的實施例2的熱像檢測配置裝置的示例的熱像裝置100的概略構成的框圖。
[0087]其中，圖像處理部7具備合成部7A，所述合成部7A基於參考圖像指定部IlC所指定的參考圖像的構成數據，及位置設置部IlB設置的位置參數，來獲得參考圖像，並與圖像處理部7生成的紅外熱像，進行合成後產生合成圖像的圖像數據。具體地說，圖像合成部7A根據規定的透明率，將參考圖像與紅外熱像進行合成；包括這種情況，參考圖像的透明率為I (如參考圖像為邊緣輪廓的線條圖像)，即不透明與紅外熱像合成。
[0088]圖像處理部7，用於基於所指定的參考圖像的構成數據及位置設置部IlB所設置的位置參數，對所獲取的熱像數據幀進行規定處理，生成體現了參考圖像的紅外熱像。
[0089]此外，合成也可以是根據這樣的處理，例如根據參考圖像位於紅外熱像中的像素位置，來對熱像數據幀進行偽彩處理，以生成體現了參考圖像和紅外熱像的顯示用圖像數據(類似重疊的效果)；例如，根據參考圖像的位於紅外熱像中的像素位置，對該像素位置的熱像數據不進行偽彩處理，將參考圖像的像素位置以外的熱像數據進行偽彩處理，而後結合參考圖像的圖像數據，來生成顯示用圖像數據。
[0090]或者，也可以將參考圖像對應熱像數據幀中的像素位置的像素，進行與生成紅外熱像的其他像數位置的熱像數據的偽彩處理所不同的處理(如偽彩處理，來生成帶有體現該參考圖像的圖像。這種情況下，在熱像裝置100中可以去除用來將參考圖像與紅外熱像合成的圖像合成部7A。
[0091]所謂的參考圖像，是指與紅外熱像共同顯示，來幫助使用者拍攝特定被攝體的圖像。例如，體現該特定被攝體的形態特徵的圖像；參考圖像也可以是其他的形狀，如方形、圓形；例如，體現被攝體熱像位於紅外熱像中的期望成像位置的的標識圖像；例如體現紅外熱像中的檢測區域(檢測區域可以包含一個或多個檢測窗口)的標識圖像；例如體現了期望的被攝體熱像的分析區域的標識圖像等。優選的方式，參考圖像按照規定的位置參數(位置、或還包括尺寸，或還包括旋轉角度)與紅外熱像重疊顯示；此外，參考圖像也可顯示於顯示部中，紅外熱像窗口之外的區域；此外，也可以將代表參考圖像與紅外熱像的位置及尺寸比例等關係的縮略圖顯示在紅外熱像窗口之外的顯示部的區域。
[0092]控制部11具備參考圖像指定部11A，用於指定要與紅外熱像共同顯示的參考圖像的構成數據；其中，基於存儲介質中存儲的被攝體信息關聯的參考圖像的構成數據(點陣數據或矢量數據)，根據使用者對被攝體信息的選擇，來指定與被攝體信息關聯的參考圖像的構成數據。
[0093]另外，控制部11具備位置設置部11B，用於設置參考圖像位於顯示部中的位置參數(位置，或還包括尺寸，或還包括旋轉角度)。優選的，位置設置部IlB用於設置參考圖像位於紅外熱像中的位置參數；例如，根據紅外熱像中規定的自適應顯示區域，根據所計算的參考圖像在該自適應區域中最大化居中顯示的位置參數，從而來設置參考圖像位於紅外熱像中的位置參數；例如，也可根據參考圖像所附帶的參數(例如體現了紅外熱像中的位置參數)，根據該參數來設置參考圖像位於紅外熱像中的位置參數；或者，也可以根據熱像裝置100的配置(居中，原始尺寸)來設置參考圖像位於紅外熱像中的位置參數；或者，也可以根據使用者輸入的位置參數。
[0094]另外，檢測區域設置部11C，用於根據所述位置參數來設置位於熱像數據幀中的檢測區域。通常，可將參考圖像的尺寸放大後獲得的區域設置為檢測區域，這樣能降低使用者根據參考圖像來進行拍攝的瞄準工作量。例如，根據參考圖像位於紅外熱像中的尺寸和位置，基於中心點按照規定比例進行放大，來設置檢測區域G4，如圖10 (a)所示。
[0095]參考圖10來說明拍攝過程中的顯示界面的變化。參見圖11來說明熱像裝置100的檢測模式的控制流程，本應用場景如使用者手持熱像裝置100對變電站的被攝體進行拍攝。控制部11基於快閃記憶體3中存儲的控制程序，以及各部分控制中使用的各種數據，控制了熱像裝置100的整體的動作及執行多種模式處理的控制。在接通電源後，控制部11進行內部電路的初始化，而後，進入待機拍攝模式，即拍攝部I拍攝獲得熱像數據幀，圖像處理部7將拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀進行規定的處理，存儲在臨時存儲部2中，顯示部10上以動態圖像形式連續顯示紅外熱像，在此狀態，控制部11實施其控制，持續監視是否按照預定操作切換到了其他模式的處理或進行了關機操作，如果有，則進入相應的處理控制。參照模式的控制步驟如下:
[0096]步驟D01，參考圖像指定部IlA指定參考圖像的構成數據，例如，控制部11基於快閃記憶體3中存儲的表9，將被攝體信息生成的被攝體指示信息顯示在顯示部10，當使用者根據拍攝現場的被攝體「被攝體1」，通過操作部12來選擇顯示部10上所顯示的「被攝體1」，參考圖像指定部IlA根據使用者的選擇，就確定了構成數據301用來生成參考圖像T4，從快閃記憶體3中讀取構成數據301等數據，傳送到臨時存儲部2。
[0097]步驟D02，位置設置部8設置參考圖像T4位於紅外熱像的位置參數(位置和尺寸)。例如，根據構成數據301所附帶位置參數，來設置參考圖像T4位於紅外熱像中的位置參數。此外，也可根據規定的自適應顯示區，或使用者指定的位置參數，來確定參考圖像T4位於紅外熱像中的位置參數。
[0098]步驟D03，根據參考圖像T4位於紅外熱像中的尺寸和位置，基於T4的中心點按照規定比例進行放大，來設置檢測區域G4，如圖10 (a)所示。
[0099]在步驟D04，特徵登記單元登記被攝體識別信息，例如將參考圖像T4登記作為匹配的模板圖像，此外，也可採用與參考圖像T4不同的模板數據或特徵量。
[0100]步驟D05，顯示控制部9控制顯示部10將參考圖像與紅外熱像共同顯示。
[0101]控制部11控制，將拍攝部I拍攝獲得的熱像數據幀傳送到臨時存儲部2 ;圖像處理部7對所獲取的熱像數據幀進行規定處理例如偽彩轉換，獲得紅外熱像的圖像數據，並且，合成部7A將所確定的構成數據根據設置的規定尺寸獲得參考圖像T4的圖像數據，按照所設置的規定位置，與生成的紅外熱像的圖像數據進行合成(重疊)，將合成的圖像數據存放在臨時存儲部2,接著,顯示控制部9將合成圖像顯示在顯示部10,如圖10 (a)所示,被攝體熱像IR4與輪廓圖像T4之間存在位置、尺寸的差異，使用者可根據參考圖像T4來拍攝被攝體熱像IR4。如在後續處理中未檢測到與被攝體識別信息匹配的熱像數據幀，將不斷與新獲取的熱像數據幀進行合成，以此，來不斷顯示動態的合成圖像。[0102]步驟D06，檢測處理，類同於步驟A03-A08，省略了說明。
[0103]並且，在步驟D07，如果相關度大於預定判斷值，則檢測部8確定檢測到特定被攝體熱像。如未檢測到與參考圖像T4 一致的特定被攝體熱像；回到步驟D05，即，讀取拍攝獲得的熱像數據幀，並將參考圖像T4與熱像數據幀獲得的紅外熱像共同顯示。在此，使用者根據參考圖像T4的參照，通過改變拍攝的位置和調整熱像裝置100的光學部件和「被攝體I」之間的拍攝距離、成像位置、角度，伴隨著使用者的調整操作，在步驟D06，對新取得的熱像數據幀進行檢測處理，當在步驟D07檢測到的相關度大於等於規定的判斷值，則進入步驟 D08。
[0104]需要指出的是，檢測部8基於獲取部連續獲取的熱像數據幀，檢測是否具有特定被攝體熱像，並計算特定被攝體熱像有關的規定信息；例如，可以是對連續獲取的熱像數據幀依次全部進行檢測處理，也可以只讀取規定間隔的熱像數據幀進行檢測處理；或者對讀取的熱像數據幀或檢測窗口中的熱像數據檢測前進行了縮小處理；以此，能減輕伴隨著檢測的處理負擔。
[0105]步驟D08，控制部11控制顯示部10，以以下方式的一種或同時多種來通知使用者。
[0106]例如，通過改變參考圖像的透明率、顏色、尺寸、閃爍、參考圖像的構成數據的變化等方式來進行通知，文字提示、凍結顯示圖像、在顯示部10的其他位置顯示規定圖像幀(如檢測到特定被攝體熱像的熱像數據幀獲得的紅外熱像)等顯示通知的方式。其中，通知的方式可以持續規定的時間例如參考圖像連續閃爍I秒並伴隨著變色。
[0107]這樣，對連續拍攝獲得的熱像數據幀，當檢測到特定被攝體熱像的熱像數據幀時，能不斷地通知使用者，使用者就不必需通過人為的主觀判斷被攝體熱像與參考圖像之間的類似程度，能達到減輕拍攝工作量的有效效果。
[0108]如上所述，在本實施例中，由於同時顯示對應於被攝體的預定形態特徵的參考圖像，對拍攝被攝體熱像的形態特徵和被攝體熱像在紅外熱像中的成像位置、大小、角度提供了視覺參照，根據參考圖像來設置檢測區域，並且將檢測區域設置得比參考圖像的區域略大，能達到保證拍攝的質量，並且降低對準的難度，大幅度降低用戶的拍攝難度和強度。
[0109]此外，當模板等被攝體識別信息對應了參考圖像中的局部時，根據模板與參考圖像的相對位置關係(例如預存模板位於參考圖像中的基點位置、尺寸、旋轉角度的關係)。
[0110]實施例3
[0111]實施例3，與上述實施例1，2的不同之處在於，所述熱像裝置100的回放模式下，對被攝體熱像進行檢測的實施方式，本實施例同樣適用於凍結狀態下對被攝體熱像的標識的設置，及後續例如熱像處理裝置(例如計算機)讀取熱像文件時，對被攝體熱像的標識的設置。
[0112]步驟G01，獲取熱像數據幀，例如，使用者進行凍結圖像時的記錄操作，將拍攝部I拍攝獲得的即時的熱像數據幀保持在臨時存儲部2 ；
[0113]步驟G02，設置檢測區域；此外也可例如根據所顯示的紅外熱像來設置檢測區域，用來測量被攝體熱像位於紅外熱像中的位置參數。
[0114]步驟G03，對該熱像數據幀進行檢測，在此，檢測是否具有特定被攝體熱像的信息。(類同實施例1的A02、A04-A09，省略了說明)。
[0115]此外，當在實施例1、2、3中完成了檢測處理，使用者可以按下記錄鍵，控制部11中的記錄單元，用於將所檢測獲得的被攝體熱像的位置參數與所檢測的熱像數據幀關聯記錄，以利於後續的處理。
[0116]而且，上述事實例僅是示例，本發明不限於此。在上述實施例中的結構和操作可以根據需要改變。
[0117]並且，對是否檢測到特定的被攝體熱像，並不限於相關度的值與判斷值之間的比較，也可變更為例如根據檢測獲得的規定信息和/或評價值及對應的比較值的比較結果，作為檢測到特定被攝體熱像的依據。所述規定信息例如特定被攝體熱像的位置、尺寸、傾斜角度、分析值(例如溫度值、特徵像素的比例等)、與被攝體識別信息的相關度的值中的一種或任意組合的信息。
[0118]並且，可以不僅檢測整個被攝體的整體區域，而且檢測將被攝體劃分為多個部件構成的多個檢測窗口，這樣，能夠更精確檢測；其中，對於各部件，與整體相同，準備對應的被攝體識別信息(可以是模板或特徵量)。
[0119]在上述實施例中各自說明了示例的熱像裝置100，顯然可適用於便攜拍攝或在線拍攝的各種熱像裝置；然而，本發明不僅適用於帶有拍攝功能的熱像裝置，還適用於接收和處理熱像的熱像處理設備，如從外部連續接收和處理熱像(如按時序獲取熱像數據幀)的熱像處理裝置(如計算機、個人數字助理、與拍攝功能的熱像裝置配套使用的顯示裝置等)，該熱像處理裝置例如為計算機，通過通信口(獲取部的例子，例如按照USB、1394、網絡等通信規範，將熱像處理裝置與外部設備連接)與熱像裝置進行有線或無線連接，通過連續接受與其連接的熱像裝置輸出的熱像數據幀，來實現一個實施例子，其檢測處理、比較處理、選擇處理等處理方式與上述實施方式類同，省略了說明。
[0120]並且，不限於拍攝或從外部獲取熱像數據幀，也可作為熱像裝置或熱像處理裝置中的一個構成部件或功能模塊，例如從其他部件來獲取熱像數據幀，這時，也構成本發明的實施方式。
[0121]雖然，可以通過硬體、軟體或其結合來實現附圖中的功能塊，但通常不需要設置以一對一的對應方式來實現功能塊的結構。可以通過一個軟體或硬體模塊來實現多個功能的塊。或也可通過多個軟體或硬體單元來實現一個功能的塊。此外，也可以用專用電路或通用處理器或可編程的FPGA實現本發明的實施方式中的部分或全部功能部的處理和控制功倉泛。
[0122]此外，例子以電力行業的被攝體應用作為場景例舉，也適用在紅外檢測的各行業廣泛運用。
[0123]上述所描述的僅為發明的具體例子(實施方式)，各種例舉說明不對發明的實質內容構成限定，並且，各種實施方式進行相應的替換和組合，可構成更多的實施方式。所屬領域的技術人員在閱讀了說明書後可對【具體實施方式】進行其他的修改和變化，而不背離發明的實質和範圍。
【權利要求】
1.熱像檢測配置裝置，包括: 熱像獲取部，用於連續獲取熱像數據幀； 檢測區域設置部，用於設置熱像數據幀中的檢測區域； 檢測部，用於基於獲取部獲取的熱像數據幀中的所述檢測區域，來檢測是否存在特定被攝體熱像。
2.如權利要求1所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，所述檢測區域設置部根據使用者的操作來設置檢測區域。
3.如權利要求1所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，具有 顯示部，用來顯示所述熱像獲取部獲取的熱像數據幀生成的紅外熱像； 檢測區域設置部，根據使用者對所述紅外熱像中的規定區域的指定來設置所述檢測區域。
4.如權利要求1所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，具有 信息存儲部，用於預先存儲被攝體信息及其關聯的被攝體識別信息、檢測區域數據； 選擇部，用於從信息存儲部所存儲的被攝體信息來選擇被攝體信息； 檢測區域設置部，用於根據選擇部選擇的被攝體信息關聯的檢測區域數據來設置位於熱像數據幀中的檢測區域； 檢測部，用於根據選擇部選擇的被攝體信息關聯的被攝體識別信息、檢測區域，基於獲取的熱像數據幀，檢測是否具有特定被攝體熱像。
5.如權利要求1所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，具有 參考圖像指定部，用於指定參考圖像的構成數據； 位置設置部，用於設置參考圖像位於紅外熱像中的位置參數； 檢測區域設置部，用於根據所述位置參數來設置位於熱像數據幀中的檢測區域。
6.如權利要求1所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，具有 信息存儲部，用於預先存儲被攝體信息及其關聯的被攝體識別信息、參考圖像的構成數據； 選擇部，用於從信息存儲部所存儲的被攝體信息來選擇被攝體信息； 參考圖像指定部，用於根據所選擇的被攝體信息來指定參考圖像的構成數據； 位置設置部，用於設置參考圖像位於紅外熱像中的位置參數； 檢測區域設置部，用於根據所述位置參數來設置位於熱像數據幀中的檢測區域；檢測部，用於根據選擇部選擇的被攝體信息關聯的被攝體識別信息及所述檢測區域，基於獲取的熱像數據幀，檢測是否具有特定被攝體熱像。
7.如權利要求1所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，具有 檢測區域設置部，用於根據被攝體識別信息所預定的檢測窗口的尺寸來設置位於熱像數據幀中的檢測區域。
8.如權利要求1-6所述的熱像檢測配置裝置，其特徵在於，具有通知部，根據檢測部的檢測結果對使用者進行通知。
9.熱像檢測配置裝置，包括: 熱像獲取部，用於獲取熱像數據幀； 檢測區域設置部，用於設置位 於熱像數據幀中的檢測區域；檢測部，用於基於獲取部獲取的熱像數據幀中的所述檢測區域，來檢測是否存在特定被攝體熱像。
10.熱像檢測配置方法，包括: 熱像獲取步驟，用於連續獲取熱像數據幀； 檢測區域設置步驟，用於設置熱像數據幀中的檢測區域； 檢測步驟，用於基於獲取步驟獲取的熱像數據幀中的所述檢測區域，來檢測是否存在特定被攝體熱像。
【文檔編號】H04N5/225GK103900720SQ201310745366
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】王浩 申請人:杭州美盛紅外光電技術有限公司