CN103439002A - 一种基于智能移动终端的热成像及测温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于智能移动终端的热成像，测温和报警方法，其特征在于所述系统包括了三大模块：光学红外探测模块，此模块支持变焦，可检测物体发出的红外线，并输出相应的图像数据。图像处理模块，此模块接受用户输入，通过算法完成红外探测的校准，把图像数据转换为相应的温度数据，完成图像自动或手动增益和偏移，实现变焦，极性调整和伪彩色消除，根据用户指定区域，显示温度信息。移动终端应用软件模块（基于Android,iOS,Windows等OS），此模块软件由用户的设定，给予文字声光（报警），如用户设置了云端地址，结合内置GPS的位置信息，可完成数据上传，本发明支持更换检测不同温度范围的红外探测块。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于智能移动终端的热成像系统，特别是指一种能够完成基于热成像的测温功能，并通过智能应用软件完成热像数据温度解析，存储，报警和上传。
背景技术
热成像是基于制冷式和非制冷式的红外探测技术，制冷式的技术复杂而且昂贵，伴随着现代科技的发展，非制冷式的红外探测技术因为其可以室温工作，光谱响应与波长无关，制作工艺相对简单，体积小，易于维护而得到了长足的改进和发展，一般都包括红外光学成像系统（可变焦镜头，焦平面红外检测器），控制电路，图像数字信号处理以及显示，日常生活中也需要价廉物美的热像仪，它可以帮助工程师知道电力设备或者功率驱动电路板上的过热部件，帮助农场主通过非接触方式获得家畜的体温，还可以有夜间防盗报警等等功能。
但目前市面上的热像仪普遍存在以下问题：市售的热像仪价格都很昂贵，大都还仅属于军事和工业可用的高档专业仪器。
一部热像仪只能够测量一定的温度范围，如果想增加测温范围，你或许还得重新再买一台仪器，给民用推广和应用带来了巨大的阻力。
现场测得的热像数据要回到住所以后才可以上传服务器或者PC机，进行统计以及以前的数据相比较并完成相关的判断。
现有的热像仪给出的热像数据没法自动附加现场地理位置，温度，采集热像的日期等信息，这些数据对于构建一完整数据库用于跟踪设备日常运行及报警是必要的。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于移动智能终端的热成像及测温系统，可以完成热成像显示界面温度标定，以及结合GPS地理位置等实时的热成像数据上传，还可以支持更换不同温度范围的热成像系统，把关键的图像处理部分或全部交由移动终端处理器，为了实现上述目的，本发明采用了一下技术方案：
主要包括红外线探测模块，可以受控完成镜头焦距改变，焦平面温度控制，从而检测待测物体投射过来的红外线并输出热成像数据。
图像处理模块，可以接受指令完成校准，预处理，盲元补偿，非均匀校正和伪彩色图像增强等处理。
智能移动终端应用软件模块，可以完成包括图像指定区域或点的温度标识，记忆，比较，分析，报警和数据上传等工作。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
可以降低目前市售热像仪的高昂价格，便于民用推广。
同一应用软件可以支持更换检测不同温度范围的红外探测器。
可以实现热像数据结合GPS位置信息，现场温度等信息的实时上传和报警。
待测模式和参数可以通过移动终端的应用软件(APP)来配置，且通过应用软件的定期更新来支持不同厂家的红外探测及其光学系统，给用户更大的灵活性。
附图说明
图 1 是基于智能移动终端的热成像及测温系统结构示意图
图 2 是基于智能移动终端的热成像系统工作方式示意图(1)
图 3 是基于智能移动终端的热成像系统工作方式示意图(2)
具体实施方式
如图 1 所示，本发明包括6个处理步骤完成红外成像和测温系统功能。
C1部分是用于红外成像检测器及其光学系统，这个部分可能由于厂家的不同而采用不同的红外检测焦平面器件以及随之配套的光学系统，同时这一部分可以接受主处理器的智力完成调焦功能，当然也可以手动调焦决定于未来系统的复杂度。
C2部分是对于红外探测器的供电及热像数据放大，通过调整最佳成像焦距后，探测器感应的热像数据仅专门的读出电路读出，然后经由AD转换出对应的数据输出，由于不同的温度感测等级和灵敏度，AD转换的有效位数至少8bit(对应256个灰度级别)，转化的热像数据经过部分的数字信号处理后，通过USB-OTG端口输出，接下来由移动智能终端的处理器来承担主要图像处理，这一部分还承担接受指令完成校准，图像预处理等辅助功能。
C3部分图像处理模块（APP），主要完成盲元补偿，非均匀校正和伪彩色图像增强。
C4部分是图像的显示（APP），可以接受用户的指令，定点或定区域的温度标定以及温度分布对应的色条显示，APP用户界面支持温度范围选择以及不同厂家的红外探测器选择。
C5部分承担着报警和特定号码呼叫功能（APP），如果这套系统被用于与温度相关的监控，一旦发现某个指定区域的温度变化太大，那么可以根据用户的选择来设定文字，声光，短信或者拨打电话的方式来报警。
C6部分可以根据用户设置，将测得的热图像，结合GPS位置，时间，地点等信息经由2G/3G/4G/Wifi等无线通讯制式上传至指定服务器。
图2是图1的具体实现方式。
D1部分包括了可变焦的光学系统以及红外探测器，经过焦距调整后，探测器接受待测物的红外线，感应成像。
D2部分是热像数据的预处理，经由专门电路读出热像数据，并经过信号放大然后AD转换输出热像数据，经过USB-OTG传送信号至智能终端的处理器。
D3部分是实际的智能移动终端，完成热图像的显示，接受用户指令完成定点以及定区域的温度标定和温度分布色调显示，一旦特定点或区域温度超出定义范围，则根据用户的设定予以文字，声光或者电话报警，APP用户界面支持温度范围选择以及不同厂家的红外探测器选择。
D4部分是根据用户的设定，将测得的热图像，结合GPS，时间，地点等信息经由2G/3G/Wifi等无线通讯制式上传至指定服务器，构建一个季度或年度温度变化的热像数据库。
图3是未来可能的热像测温系统和智能手移动终端的另一种安装或组合方式，其时供电和数据接口要做相应的变动。
以上内容是结合具体的优选实施方式对于本发明所作的进一步详细说明，对于相关的专业技术人员，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他的各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明包括在家居，办公或工厂环境中设置并监测的如下部分，光学红外探测模块，可以受控完成镜头焦距改变，光学调制，焦平面温控，检测待测物体投射过来的红外线并输出热成像数据，图像处理模块，可以受控完成校准，预处理，盲元补偿，非均匀校正和伪彩色图像增强等处理；智能移动终端应用软件模块(APP)，可以完成包括指定区域或点的温度标识，记忆，比较，分析，报警和图像数据上传等工作。
2.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明基于智能移动终端USB-OTG技术，智能移动终端作为主设备使用，光学红外探测模块作为从设备使用，USB-OTG接口承担完成图像数据通讯的作用。
3.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明支持用户根据特定的检测目标，选用不同温度测量范围的光学红外探测模块，从而获取更清晰的待测物体热成像和准确温度。
4.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明可根据用户的需要和设置，选择报警等级和方式（文字，声光，短信，电话呼叫等）。
5.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明支持用户设定云端服务器地址，把结合有内置GPS位置，日期时间，物体红外温度图像等相关信息的实时数据通过无线通讯（2G/3G/4G/Wifi等制式）上传至云端，用于进一步的统计和分析。
6.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明支持定期升级智能移动终端的应用软件（APP）及其附带的数据库，故不仅能够支持更换不同温度范围红外探测模块，而且还可以支持新一代的光学红外探测模块。
7.根据权利要求1所述的基于智能移动终端的热成像及测温系统，其特征在于：本发明的系统硬件模块部分可以缩小尺寸并放到移动终端的内部主板上，也可以和普通相机摄像头进行技术整合用以实现图像信息实时比较，温差鉴别及信息存储。
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| C06 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20131211 |