CN105021290B - 拍摄装置、伪彩设置装置和拍摄方法、伪彩设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明的拍摄装置、伪彩设置装置和拍摄方法、伪彩设置方法,涉及热像拍摄装置和热像处理装置，及红外检测的应用领域。现有技术的自动伪彩或人工伪彩，效果不佳；本发明提供一种本发明的拍摄装置、伪彩设置装置和拍摄方法、伪彩设置方法,可通过选择被测体信息；基于被测体信息关联的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像。解决现有技术问题。

Description

拍摄装置、伪彩设置装置和拍摄方法、伪彩设置方法

技术领域

本发明的拍摄装置、伪彩设置装置和拍摄方法、伪彩设置方法,涉及红外检测的应用领域。

背景技术

在拍摄中，需要对热像数据进行相应的伪彩设置获得红外热像，来进行被摄体的状态评价。

现有技术中，可根据热像数据的温度范围或AD值的范围来自动确定伪彩板范围，或人工调节伪彩板范围；例如设置温度范围或AD值的范围来确定对应的伪彩板范围，将各像素的温度值或AD值在伪彩板范围中对应的具体颜色值作为其在红外热像中对应像素位置的图像数据，来获得红外热像的图像数据。如图4所示的伪彩板301的示意图，根据热像数据对应的温度范围10-35℃来获得由黑到白的灰度伪彩板范围。

根据热像数据的温度范围(或AD值的范围)来自动确定伪彩板的范围，在复杂背景时，例如在背景中具有高温物体时，将对需要观察的被摄体热像造成较大影响。图5所示的自动确定伪彩板范围所获的红外热像，由于背景中有55℃的温度源404，导致伪彩板的范围为10-55℃；这时，由于伪彩板范围变宽，被测体热像IR1变得暗淡，对于隐患的判断十分不利。

因此，这时需要采用人工调节伪彩板范围的方式，由使用者来调节热像对应的伪彩板范围，例如拖动伪彩板的上下阈值；如果经验丰富的使用者的调节，能将图像调节到最佳效果，但操作十分繁琐。普通使用者难以把握调节的度，导致红外热像中不易分辨隐患。

为提高伪彩的效果，可以采取各种提高的方法，例如根据热像数据的温度范围，作适当的扩展或缩小伪彩板的范围，例如将热像数据对应的温度范围10-35℃进行扩展到5-40℃来获得由黑到白的灰度伪彩板范围；例如，变换不同的伪彩板类型(如灰度、铁红、羽红等)；但当复杂背景时，总体效果不理想。

因此，所理解需要一种拍摄装置，其应能达到无需用户的繁琐操作，便于设置利于获得易于分辨的红外热像。

发明内容

本发明提供一种拍摄装置、伪彩设置装置和拍摄方法、伪彩设置方法，可通过选择被测体信息；基于被测体信息关联的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像。

为此，本发明采用以下技术方案，拍摄装置，包括：

热像获取部，用于拍摄获取热像数据；

选择部，用于选择被测体信息；

图像处理部，用于基于被测体信息关联的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像。

本发明还提供了一种拍摄方法，包括：

热像获取步骤，用于拍摄获取热像数据；

选择步骤，用于选择被测体信息；

图像处理步骤，用于基于被测体信息关联的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像。

本发明还提供了一种伪彩设置方法，具有：

热像获取步骤，用于获取热像数据；

选择步骤，用于选择被测体信息；

图像处理步骤，用于基于被测体信息关联的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像。

本发明的其他方面和优点将通过下面的说明书进行阐述。

附图说明：

图1是实施例1的热像拍摄装置的电气结构的框图。

图2是实施例1的热像拍摄装置的外型图。

图3是存储介质存储的被测体信息及关联的伪彩配置信息的示例；

图4是一种伪彩板的显示例。

图5是现有技术自动设置伪彩板范围获得的红外热像的显示例。

图6是实施例1根据所选择的被测体信息关联的伪彩配置信息伪彩处理获得的红外热像的显示例。

图7是实施例1的热像拍摄装置的控制流程图。

具体实施方式

以下要说明的实施例用于更好地理解本发明，并可改变成本发明范围内的各种形式而不限制本发明的范围。

实施例1

实施例1以带有拍摄功能的便携式的热像拍摄装置100作为拍摄装置的实例。参考图1来说明实施例1的热像拍摄装置100的结构。

热像拍摄装置100具有拍摄部1、图像处理部2、显控部3、显示部4、通信I/F5、临时存储部6、存储卡I/F7、存储卡8、闪存9、操作部10、控制部11，控制部11通过控制与数据总线12与上述相应部分进行连接，负责热像拍摄装置100的总体控制。

拍摄部1由未图示的光学部件、镜头驱动部件、红外探测器、信号预处理电路等构成。光学部件由红外光学透镜组成，用于将接收的红外辐射聚焦到红外探测器。镜头驱动部件根据控制部11的控制信号驱动透镜来执行聚焦或变焦，或也可为手动调节的光学部件。红外探测器如制冷或非制冷类型的红外焦平面探测器，把通过光学部件的红外辐射转换为电信号。信号预处理电路包括采样电路、AD转换电路、定时触发电路等，将从红外探测器输出的电信号在规定的周期内进行取样等信号处理，经AD转换电路转换为数字的热像数据，该热像数据例如为14位或16位的二进制数据(又称为热像AD值数据)。在实施例1中，拍摄部1作为热像获取部，用于获取热像数据。

本实施例中，热像数据为拍摄获得的，但不限于此，根据热像获取部的不同实施方式，也可以是接收外部的热像数据获得的，也可以从存储介质中读取热像文件等获得；热像数据可以包含基于红外探测器输出信号获得的多种数据，例如可以包含热像AD值数据，可以包含红外热像的图像数据，可以包含温度值阵列数据等有关的数据等。

图像处理部2用于对通过拍摄部1获得的热像数据进行规定的处理，图像处理部2的处理如修正、插值、伪彩、合成、压缩、解压等,进行转换为适合于显示用、记录用等数据的处理。例如图像处理部2对拍摄部1拍摄获得的热像数据实施规定的处理如伪彩处理来获得红外热像的图像数据。一种实施方式，例如，当处理的热像数据为热像AD值数据，CPU2进行相应的规定处理如伪彩处理，例如根据热像数据的AD值的范围或AD值的设定范围来确定对应的伪彩板范围，将各AD值在伪彩板范围中对应的具体颜色值作为其在红外热像中对应像素位置的图像数据，来获得红外热像的图像数据，此外，规定的处理还如在解压后的热像数据进行校正、插值等规定的各种处理。图像处理部2例如可以采用DSP或其他微处理器或可编程的FPGA等来实现。

显控部3根据控制部11进行的控制，执行将临时存储部6所存储的显示用的图像数据产生视频信号输出，该视频信号可显示在显示部4。

通信I/F5是例如按照USB、1394、网络、3G、4G、5G等通信规范，将热像拍摄装置100与个人计算机、服务器、PDA(个人数字助理装置)、其他热像装置、可见光拍摄装置等外部装置进行连接并数据交换的接口。

临时存储部6如RAM、DRAM等易失性存储器，作为对拍摄部1输出的热像数据进行临时存储的缓冲存储器，同时，作为图像处理部2和控制部11的工作存储器起作用，暂时存储由图像处理部2和控制部11进行处理的数据。

存储卡I/F7，作为存储卡8的接口，在存储卡I/F7上，连接有作为可改写的非易失性存储器的存储卡8，可自由拆装地安装在热像拍摄装置100主体的卡槽内，根据控制部11的控制记录热像数据等数据。

闪存9，存储有用于控制的程序，以及各部分控制中使用的各种数据。被测体信息及其关联的伪彩配置信息存储在存储介质如闪存9中。

在实施例1中，如图3所示的表，以闪存9作为存储被测体信息及其关联的伪彩配置信息的存储介质的实例。

存储介质，可以是热像拍摄装置100中的存储介质，如闪存9、存储卡8等非易失性存储介质，临时存储部6等易失性存储介质；还可以是与热像拍摄装置100有线或无线连接的其他存储介质，如通过与通信I/F5有线或无线连接的其他装置如其他存储装置、热像拍摄装置、电脑等中的存储介质或网络目的地的存储介质。

被测体信息，为与被测体有关的信息，例如包含代表被测体的类型或型号的信息；例如包含代表被测体地点、类型、编号等的信息；优选的，被测体信息包含代表被测体身份的信息。还可以例举的被测体信息，例如包含被测体有关的归属单位、分类等级(如电压等级、重要等级等)、型号、制造厂商、性能和特性、过去的拍摄或检修的履历、制造日期、使用期限、部件、ID编号等的一种或多种的信息。

伪彩配置信息，可包括与伪彩处理有关的参数、和/或算法；在一个例子中，如可以包括伪彩板范围、伪彩板类型、热像数据换算为伪彩色的对应关系(可包括算法)等有关的信息；在另一个例子中，如可以包括伪彩板范围、热像数据换算为伪彩色的对应关系(可包括算法)有关的信息。在红外检测的领域例如电力领域，由于各种不同的被测体在运行中，其表面温度通常位于一定的温度范围，因此，可以根据相对应的被测体，来预先配置伪彩配置信息。

优选的，由于各种不同的被测体在不同的运行条件例如环境条件下，有各自对应的表面温度范围；因此，优选的，可以预先将运行条件例如环境参数(如环境温度、湿度、风速、距离等其中之一或多个)、和/或运行负载(例如电流、电压、转速、功率等其中之一或多个)，与伪彩配置信息的对应表与被测体信息关联存储。例如，可以将运行环境温度与伪彩配置信息的对应表与被测体信息关联存储。后续可根据选择的被测体信息及运行环境温度，来获得对应的伪彩配置信息。

优选的例子，热像拍摄装置100具有配置记录部，用于将被测体信息、伪彩配置信息关联记录；或将被测体信息、伪彩配置信息、运行条件关联记录。例如关联记录在存储介质如闪存9的表中。

操作部10：用于使用者进行各种操作，控制部11根据操作部10的操作信号，执行相应的程序。参考图2，操作部10包括使用者操作的按键，或也可采用触摸屏3或语音识别部件(未图示)等来实现相关的操作。

控制部11控制热像拍摄装置100的整体动作，在存储介质如闪存9中存储有用于控制的程序，以及各部分控制中使用的各种数据。控制部11例如由CPU、MPU、SOC、可编程的FPGA等来实现；图像处理部2、显控部3也可与控制部11为一体的处理器。

下面来详细介绍实施例1的具体操作和控制流程。本应用场景例如对变电站的被测体进行拍摄。接通电源后，控制部11进行内部电路的初始化，而后，进入拍摄模式，即拍摄部1拍摄获得热像数据，图像处理部2将拍摄部1拍摄获得的热像数据进行规定的处理，存储在临时存储部6中，控制部11执行对显控部3的控制，使显示部4上以动态图像形式连续显示红外热像。

参考图6的流程图来说明实施例1的控制步骤。

步骤A01，拍摄获取一帧热像数据；

步骤A02，判断是否选择了被测体信息？如否，则进入步骤A04，根据热像数据的温度范围来确定伪彩板范围，伪彩后的图像如图5所示；如是，则进入下一步；

控制部11实施其控制，持续监视用户是否选择被测体信息的操作。当使用者进行了相关操作，控制部11根据闪存9中存储的被测体信息，将根据被测体信息生成的规定数量的被测体信息待选项显示在显示部4，当使用者根据对被测体1的认知，例如现场的设备指示牌，通过操作部11予以选择，则进入步骤A03；

根据使用者的操作就选择了被测体信息“被测体1”。其中，被测体信息可以为被测体的类型、名称、编号、地点等代表被测体身份的信息之一或多个的组合，由此，当被测体信息待选项为多个待选项的组合时，选择确定被测体信息待选项的操作可能需要对多个待选项进行选择来确定最终的被测体信息。

在其他的例子中，也可以根据预定的触发条件如外界触发信号如感应、GPS信号等，通过热像拍摄装置上的相应接收装置(未图示)的触发，来确定与该信号对应的被测体信息；可以采用各种选择被测体信息的实施方式。

步骤A03，根据所选择的被测体信息“被测体1”关联的伪彩配置信息对热像数据进行伪彩处理；

如图6所示的红外热像；根据被测体信息“被测体1”关联的伪彩配置信息(10-35℃的伪彩板范围)配置的伪彩板，对热像数据进行伪彩处理，获得的红外热像；由于伪彩板范围的配置避免了热点404的干扰，因此比如图5所示的红外热像要清晰。

优选的，根据环境参数，例如与热像拍摄装置100中或与其连接的传感器获得的环境温度，根据环境参数与伪彩配置信息的对应关系，获得该环境参数对应的伪彩配置信息。在其它的例子中，环境参数，也可以是拍摄前由使用者录入热像拍摄装置100。

例如被测体信息关联的环境温度与伪彩配置信息的对应关系“环境温度10℃对应5-25℃的伪彩板范围”、“环境温度12℃对应7-30℃的伪彩板范围”、“环境温度15℃对应10-35℃的伪彩板范围”等，当环境温度为15℃时，采用10-35℃的伪彩板范围。

获得的红外热像可显示在显示部4；并且，当使用者对红外热像的伪彩不满意时，可进行调整，并将被测体信息、调整后获得的伪彩配置信息、环境参数进行关联记录，便于后续使用。

步骤A05，判断是否退出，如否，则回到步骤A01，并在步骤A02，判断是否新选择了被测体信息；如否，则在步骤A04，基于之前选择的被测体信息关联的伪彩配置信息对获得的热像数据进行处理，获得红外热像；如是，则根据新选择的被测体信息关联的伪彩配置信息对获得的热像数据进行处理，获得红外热像。

如上所述，根据所设置的指定区域，来配置伪彩板；使用者可根据选择被测体信息，根据被测体信息关联的伪彩配置信息，从而实现快速的伪彩调节；解决了现有技术问题。

实施例中，热像数据为拍摄获得的，但不限于此，根据热像获取部的不同实施方式，也可以是接收外部的热像数据获得的，也可以从存储介质中读取热像文件等获得；热像数据可以包括基于红外探测器输出信号获得的多种数据，例如可以是热像AD值数据，可以是红外热像的图像数据，可以使温度值阵列数据等有关的数据等其中的一种或多种。

优选的，还具有记录部，用于将所配置的伪彩配置信息与热像数据关联记录。便于后续的查看分析。

在不脱离本发明的思想的情况下可以对所揭示的实施例进行其他的修改和变化，这些包含在权利要求范围内的修改都应作为本发明的一部分。

此外，实施例中以电力行业的被摄体热像作为应用例举，也适用在红外检测的各行业广泛运用。

此外，也可以用专用电路或通用处理器或可编程的FPGA实现本发明的实施方式中的部分或全部部件的处理和控制功能。

上述所描述的仅为发明的具体实施方式，各种例举说明不对发明的实质内容构成限定，所属领域的技术人员在阅读了说明书后可对具体实施方式进行其他的修改和变化，而不背离发明的实质和范围。

虽然本发明在实施例1中，示例的热像拍摄装置100为具有拍摄功能的热像拍摄装置；但也可应用于接收热像数据的热像处理装置(伪彩设置装置)，对热像数据文件进行分析的热像处理装置(伪彩设置装置)；热像处理装置如个人计算机，个人数字处理装置等处理装置。可快速进行伪彩的调节，从而保证了热像处理的质量，并提高了处理的速度。

在上述的例子，是按照一定的步骤次序来描述，但根据不同的实施方式可以有各种先后顺序，并不限于上述例子所描述的处理次序。当控制部11和图像处理部2等包含了多个处理器时，还可能存在部分步骤适用的并行处理。

并且，不限于拍摄或从外部获取热像数据，实施例中实现的功能部也可作为拍摄装置或伪彩设置装置中的一个构成部件或功能模块，这时，也构成本发明的实施方式。

在不脱离本发明的思想的情况下可以对所揭示的实施例进行其他的修改和变化，这些包含在权利要求范围内的修改都应作为本发明的一部分。

此外，也可以用专用电路或通用处理器或可编程的FPGA实现本发明的实施方式中的部分或全部部件的处理和控制功能。

上述所描述的仅为发明的具体实施方式，各种例举说明不对发明的实质内容构成限定，所属领域的技术人员在阅读了说明书后可对具体实施方式进行其他的修改和变化，而不背离发明的实质和范围。

Claims (6)

1.拍摄装置，包括：

热像获取部，用于拍摄获取热像数据；

选择部，用于选择被测体信息；

具有伪彩配置确定部，用于根据所获得的运行条件，基于所选择的被测体信息关联的伪彩配置信息，来确定伪彩配置信息；

图像处理部，用于基于伪彩配置确定部确定的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像；

所述伪彩配置信息，至少包含与伪彩板范围和/或热像数据换算为伪彩色的对应关系有关的信息或至少包含与环境参数对应的伪彩板范围和/或热像数据换算为伪彩色的对应关系有关的信息；

所述运行条件，可包括环境参数和/或运行负载参数；

所述环境参数和/或运行负载参数与伪彩配置信息的对应表与被测体信息关联存储，根据选择的被测体信息及运行环境温度，来获得对应的伪彩配置信息。

2.如权利要求 1所述的拍摄装置，其特征在于，具有

记录部，用于将伪彩参数与热像数据关联记录。

3.如权利要求 1所述的拍摄装置，其特征在于，具有配置记录部，用于将被测体信息、伪彩配置信息关联记录；或将被测体信息、伪彩配置信息、运行条件关联记录。

4.如权利要求 1所述的拍摄装置，其特征在于，具有被测体信息显示控制部，用于显示基于存储介质存储的被测体信息获得的被测体信息待选项；操作部，用于选择被测体信息待选项；选择部，用于根据所选择的被测体指示信息来选择被测体信息。

5.伪彩设置方法，其特征在于，包括：

S51：热像获取步骤，用于获取热像数据；

S52：选择步骤，用于选择被测体信息；

S53: 伪彩配置确定步骤，用于根据所获得的运行条件，基于所选择的被测体信息关联的伪彩配置信息，来确定伪彩配置信息；

S54:图像处理步骤，用于基于伪彩配置确定部确定的伪彩配置信息，对热像数据进行处理，获得伪彩后的红外热像；

所述伪彩配置信息，至少包含与伪彩板范围、和 /或热像数据换算为伪彩色的对应关系有关的信息或至少包含与环境参数对应的伪彩板范围、和 /或热像数据换算为伪彩色的对应关系有关的信息；

所述运行条件，可包括环境参数和/或运行负载参数；

所述环境参数和/或运行负载参数与伪彩配置信息的对应表与被测体信息关联存储，根据选择的被测体信息及运行环境温度，来获得对应的伪彩配置信息。

6.根据权利要求5所述的伪彩设置方法，其特征在于，所述热像获取步骤，用于拍摄获取热像数据。

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