CN103493112B - 红外传感器系统及方法 - Google Patents

Abstract

本文根据一个或者多个实施例公开的红外成像系统及方法涉及红外摄像机系统，所述红外摄像机系统包括保护外壳和适于捕获并提供建造物的区域的红外图像的红外图像传感器。所述红外摄像机系统包括处理部件，其适于从所述红外图像传感器接收所述建造物的区域的所述红外图像、处理所述建造物的区域的所述红外图像以生成热信息、以及将所述热信息存储到存储部件中以进行分析。

Description

红外传感器系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请No.61/445,254的优先权，通过引用的方式将其整体合并于此。

技术领域

本申请涉及红外成像系统，更具体的，涉及红外传感器系统及方法。

背景技术

当建筑物遭到破坏时，例如，在紧急情况下(例如，地震、爆炸、恐怖袭击、水灾、火灾、其他类型的灾难等)，政府机构通常会企图获得有关破坏的情况以及困在建筑物(例如，任何类型的建造物或者确定的区域)中的人数方面的信息。监控摄像机可用于发现该信息。监控摄像机通常使用对可见光谱中的环境光敏感的彩色和单色成像器。可惜的是，可见光摄像机并不非常适合探测人，包括需要帮助的人。例如，可见光摄像机在光线比较暗的情况下，例如，当在停电或者发生故障的情况下而没有室内照明时，通常会产生低质量的图像。一般来说，发生灾难时停电是可以预料的，此时可能需要为困在建筑物中的人提供紧急救助。

因此，在可能停电的紧急情况下，快速地搜救人员以及容易地定位建筑物中的人员是至关重要的。在完全黑暗或者接近完全黑暗的情况下，例如，夜间或者停电期间，传统的可见光摄像机通常不会运行。传统的安全摄像机可能不会自动运行。在建筑物全部或者部分坍塌的情况下，传统的可见光摄像机可能承受不住高强度的冲击，并且很难将摄像机放置在坍塌的建筑物中。

即使在非紧急情况下，例如，如果人已经跌倒或者处于他们不该在的位置，或者需要某种形式的救助，此时快速并容易地识别上述人员，以及向上述人员发出警告是重要的。

因此，需要一种可用于各种摄像机应用的改进的成像装置。

发明内容

本文根据一个或者多个实施例公开的系统和方法涉及红外摄像机系统及方法。例如，在一个或者多个实施例中，公开的系统和方法可提供红外摄像机系统，其包括保护外壳和处理部件，所述保护外壳具有适于捕获并提供建造物的区域的红外图像的红外图像传感器，所述处理部件适于从所述红外图像传感器接收所述建造物的区域的所述红外图像、通过生成热信息来处理所述建造物的区域的所述红外图像、并将所述热信息存储到存储部件中以进行分析。

在一个实施例中，所述红外摄像机系统可包括适于通过有线网络与用户进行通信的有线通信部件，其中，通过所述处理部件在本地收集所述建造物的区域的状况信息，并利用所述通信部件通过有线网络将所收集的状况信息提供给与用户相关的主机站点，以使所述用户可远程查看并分析所述状况。在另一个实施例中，所述红外摄像机系统可包括适于通过无线网络与用户进行通信的无线通信部件，其中，通过所述处理部件在本地收集所述建造物的区域的状况信息，并利用所述通信部件通过无线网络将所收集的状况信息提供给与用户相关的主机站点，以使所述用户可远程查看并分析所述状况。

在各种实施例中，所述红外摄像机系统可包括发送器，其用于无线发送归航信标信号，以在发生灾难的情况时定位所述红外摄像机系统。所述红外摄像机系统可包括运动探测器，其用于当发生包括地震、爆炸以及建筑物坍塌中的至少一个的灾难的情况时，探测所述建造物的区域中的运动。

根据一个或者多个实施例，红外摄像机系统可包括处理部件，其适于处理所述建造物的区域的所述红外图像以探测存在于所述建造物的区域中的一个或者多个人、通过探测所述建造物的区域中的近似于人体温度的对象来生成人员探测信息、并将所生成的人员探测信息存储到所述存储部件中。作为另一个例子，所述处理部件可适于处理所述建造物的区域的所述红外图像以探测存在于所述建造物的区域中的一个或者多个人、确定是否至少有一个人例如已经跌倒、通过对跌倒的人的轮廓进行人的轮廓分析来生成跌倒的人的探测信息、以及将所生成的跌倒的人的探测信息存储到所述存储部件中。

可将根据一个或者多个实施例的红外摄像机系统安装到公共或者私人设施或者区域内，以探测并监控任何人的存在。例如，可将所述红外摄像机系统安装到老人护理设施内(例如，高级生活设施)或者安装到日托设施内，以对人员进行监控以及探测何时需要帮助并发出警报(例如，本地警报和/或向指定机构发出通知)。所述红外摄像机系统可根据人体位置(例如，跌倒的人)、人体温度(例如，高于或者低于正常范围)、和/或总时间(例如，在固定的位置待的总时间)来探测何时需要帮助。此外，可将所述红外摄像机系统设计为提供低分辨率的图像以保护个人隐私。

在各种实施例中，所述红外图像传感器可适于连续地监控所述建造物的区域的环境参数，所述环境参数包括结构化的对象中的湿度、温度和水分中的一个或者多个。所述红外图像传感器可附着于所述建造物的结构化对象上，以提供所述建造物的一个或者多个区域的视角。探测的灾难事件包括水灾、火灾、爆炸、地震以及建筑物坍塌中的一个或者多个。所述保护外壳可适于承受恶劣温度、重击以及液体浸泡的至少一种情况。

在各种实施例中，所述红外摄像机系统可包括一个或者多个环境传感器，其包括水分仪、湿度计和温度传感器中的至少一个，以监控环境状况并将与所述建造物相关的环境信息提供给所述处理部件。

本公开的范围由权利要求书限定，通过引用的方式将所述权利要求书纳入到本节中。通过下面对一个或者多个实施例的详细描述，本领域技术人员将会更完整地理解本公开的实施例，同时还能理解其中的额外的优点。首先简要描述将要参考的附图。

附图说明

图1显示了根据实施例示出了用于捕获并处理红外图像的红外成像系统的框图。

图2显示了根据实施例的用于捕获并处理红外图像的方法。

图3显示了根据实施例示出了对某一区域进行监控的红外成像系统的框图。

图4显示了根据一个或者多个实施例示出了红外成像系统的处理流程的框图。

图5A-5B显示了根据一个或者多个实施例示出了人的各种轮廓的示意图。

图6显示了根据一个或者多个实施例示出了用于捕获并处理红外图像的方法的框图。

图7A-7C显示了根据一个或者多个实施例示出了在紧急模式中用于操作红外成像系统的方法。

图8显示了根据实施例的适于监控建造物的红外成像系统。

通过参考下面的详细描述，可更好的理解本公开的实施例及其优点。应当理解，在一个或者多个附图中，相似的附图标记表示相似的元件。

具体实施方式

根据一个或者多个实施例，在本文中公开的红外成像系统及方法涉及搜索、救援、疏散、补救和/或探测可能受伤(例如，跌倒)的人员，和/或由于灾难性的事件(例如，地震、爆炸、水灾、火灾、龙卷风、恐怖袭击等)而受到损坏的建筑物。例如，在可能停电的紧急情况或者发生灾难的情况下，快速搜救人员以快速且容易地定位建造物、建筑物或者其他确定区域中的人员是至关重要的。即使在非紧急情况下，快速并容易地帮助已经跌倒的人是很重要的。作为建造物的例子，监控补救效果(例如，由于水灾或者火灾引起的)是有必要的，例如，验证补救效果的状态或者完成(例如，潮湿已经补救完成)，以及是否需要进一步的关注(例如，火已经重燃，或者由于温度计读数的增加而导致潜在的火灾危险性增加)。

根据一个或者多个实施例，在本文中公开的红外成像系统及方法在完全黑暗或者接近完全黑暗的环境中(例如，夜间或者停电期间)自动运行。在建造物或者建筑物完全或者部分坍塌的情况下，坚固的红外成像系统可适用于承受建造物坍塌的冲击，并提供通过获得红外数据和信息来确定位置的导航信号。低分辨率的红外成像系统可用于考虑用于个人隐私的地方，例如，卧室、卫生间和浴室。在某些例子中，这些地方是人们经常滑到和跌倒、并可能需要帮助的地方。因此，本文所公开的红外成像系统及方法提供了能够在黑暗中拍摄、自动运行、保留紧急情况或者其他灾难事件的视频信息(例如，坚固的红外摄像机)、提供容易识别的位置、和/或保护个人隐私的红外摄像机。

作为特定的例子，根据实施例，在本文中公开的红外成像系统及方法可用于个人家庭和/或其他公共或者私人设施内的高级居民护理设施，以监控并提供可进行分析以确定人员是否需要帮助(例如，已经跌倒或者处于困境、体温异常、和/或在相当长的一段时间内停留在固定位置)的热图像，和/或向急救人员提供位置信息，以对个人进行定位，从而可向其提供援助(例如，在医疗紧急情况期间或者灾难事件期间)。

作为另一个特定的例子，实施根据实施例在本文中公开的红外成像系统及方法，以监控补救效果，例如，对水灾和/或火灾的补救效果进行监控。红外成像系统可提供热图像，在红外成像器(例如，红外摄像机)内或者由远端处理器(例如，计算机)对所述热图像进行分析，以提供有关补救状态的信息。作为特定的例子，热图像可提供有关建造物的湿气、湿度和/或温度状态的信息，以及建造物在水灾后是否已经充分干燥，这样相关补救人员可容易地确定补救状态。作为另一个特定的例子，热图像可提供有关最近可能已遭受火灾的建造物的温度状态的信息，以及该建造物和与该建造物相关的温度是否已稳定或者正在增加，这样相关的消防人员可容易地确定火灾的危险状态以及火再次开始(例如，重燃)的危险性是否增加，从而可采取适当的措施。

相应的，在实施例中，处于坚固外壳中的、能够自动运行的红外成像系统可对第一反应人提供帮助，包括通过识别当前位于成像位置的人员的图像，对人员进行搜索及救援。红外成像系统适于提供完全黑暗环境中的对象的热特征，并探测接近于皮肤温度的对象。通过以这种方式对红外成像系统进行封装，使其可承受重击，并且通过为红外成像系统配置用于存储图像的非易失性存储器，一旦第一反应人定位到该红外成像系统，便可提取关于当前处于特定位置的人员的红外数据和信息。

图1显示了根据实施例示出的用于捕获并处理红外图像的红外成像系统100的框图。例如，在一个实施例中，红外成像系统100可包括坚固的热成像摄像机系统，其帮助第一反应人并探测跌倒的人或者需要医疗帮助的人。在另一个实施例中，红外成像系统100可包括用于灾后重建监控的无线热图像监控系统。

在一个实施例中，红外成像系统100可包括处理部件110、存储部件120、图像捕获部件130、显示部件140、控制部件150、通信部件152、电源部件154、模式感测部件160、运动感测部件162、和/或定位部件170。在不同的实施例中，红外成像系统100可包括一个或者多个其他感测部件164，所述感测部件164包括一个或者多个地震活动传感器、烟探测传感器、热传感器、水位传感器、烟气传感器、放射性传感器等。

在各种实施例中，红外成像系统100可表示红外成像装置，例如，捕获图像(例如，图像180)的红外摄像机。红外成像系统100可表示任何类型的红外摄像机系统，例如，适于探测红外辐射并提供代表性的红外图像数据(例如，一个或者多个快照图像和/或视频图像)的红外摄像机系统。在一个实施例中，红外成像系统100可表示通过近、中和/或远红外光谱来提供热红外图像数据的红外摄像机和/或视频摄像机。红外成像系统100可包括永久安装的红外成像装置，并且，所述红外成像系统100例如可实现为安全摄像机，和/或在其他实施例中所述红外成像系统100连接到各种类型的建造物(例如，建筑物、桥梁、隧道等)。红外成像系统100可包括便携式红外成像装置，并且，所述红外成像系统100例如可实现为手持装置，和/或在其他实施例中所述红外成像系统100连接到各种类型的车辆(例如，陆地上的车辆、船舶、飞机、宇宙飞船等)，或者通过一种或者多种类型的安装部件连接到建造物。在另一个例子中，红外成像系统100可集成为需要存储和/或显示红外图像的固定装置的一部分。

在各种实施例中，处理部件110包括红外图像处理部件和/或红外视频图像处理部件。在一个实施例中，处理部件110包括微处理器、单核处理器、多核处理器、微控制器、逻辑装置(例如，被配置为执行处理功能的可编程逻辑装置)、数字信号处理(DSP)装置或者一些其他类型的公知的处理器，所述公知的处理器包括图像处理器和/或视频处理器。处理部件110适于与部件120、130、140、150、152、154、160、162、164和/或170进行交互和通信，以执行本文所描述的方法和处理步骤。处理部件110可包括工作于一个或者多个工作模式的一个或者多个模块112A-112N，其中，模块112A-112N可适于定义预设定的处理和/或显示功能，所述功能可被嵌入到处理部件110中，或者存储到存储部件120上，以便处理部件110访问该存储部件120并执行存储在其中的所述功能。例如，处理部件110可适于作为和/或用作适于将记录的视频图像存储到存储部件120中的视频记录器控制器。在其他各种实施例中，如本文所述，处理部件110可适于执行各种类型的图像处理算法和/或各种模式的操作。

在各种实施例中，应当理解，可将每个模块112A-112N集成到作为处理部件110的一部分的软件和/或硬件中，或者集成为与每个模块112A-112N相关的每个工作模式的代码(例如，软件或配置数据)，所述代码可存储到存储部件120中。本文所公开的模块112A-112N的实施例(即，工作模式)可存储到将由计算机(例如，逻辑或者基于处理器的系统)执行的独立的计算机可读介质中(例如，诸如硬盘驱动器、光盘、数字视频磁盘或闪存的存储器)，以执行本文所公开的各种方法。

在一个例子中，计算机可读介质可以是便携式的和/或独立于红外成像系统100，其中，通过将计算机可读介质连接到红外成像系统100和/或通过红外成像系统100从计算机可读介质(例如，包含永久性信息)下载(例如，通过无线或者有线链接)模块112A-112N，将存储的模块112A-112N提供给红外成像系统100。在各种实施例中，如本文所述，模块112A-112N提供了可实时应用的、改进的红外摄像机处理技术，其中，用户或者操作者可根据特定应用(例如，监控地震活动、监控工作场所安全、监控灾后重建等)来改变工作模式。相应的，在各种实施例中，其他感测部件164可包括一个或者多个地震活动传感器、烟探测传感器、热传感器、水位传感器、湿度传感器、烟气传感器、放射性传感器等，以感测灾难事件，例如，地震、爆炸、火灾、毒气烟雾、气体泄漏、核泄漏等。

在各种实施例中，红外成像系统100可利用模块112A-112N来执行一个或者多个不同的工作模式，包括标准工作模式、人员探测工作模式、跌倒人员工作模式、紧急工作模式以及黑匣子工作模式。可利用这些工作模式中的一个或者多个来进行工作和安全监控、灾难监控、重建监控和/或补救进程监控。本文详细地描述了所述工作模式。

在一个实施例中，存储部件120包括一个或者多个存储装置，所述存储装置用于存储数据和信息，包括红外图像数据和信息以及红外视频图像数据和信息。所述一个或者多个存储装置可包括用于红外图像和视频数据存储的各种类型的存储器，包括易失性和非易失性存储装置，例如，RAM(随机访问存储器)、ROM(只读存储器)、EEPROM(电可擦除只读存储器)、闪存等。在一个实施例中，处理部件110适于执行存储在存储部件120中的软件，以如本文所述方式执行各种方法、进程和工作模式。

在一个实施例中，图像捕获部件130包括一个或者多个用于捕获代表图像(例如，图像180)的红外图像信号的红外传感器(例如，任何类型的红外探测器，如焦平面阵列)。红外传感器可适于捕获代表图像(例如，图像180)的红外视频图像信号。在一个实施例中，图像捕获部件130的红外传感器用于将捕获的图像180的图像信号表示(例如，转换)为数字信号(例如，通过模数转换器，该模数转换器可包括在红外传感器中作为红外传感器的一部分，或者独立于红外传感器而作为红外成像系统100的一部分)。处理部件110可适于从图像捕获部件130接收红外图像信号、处理红外图像信号(例如，提供处理后的图像数据)、将红外图像信号或者图像数据存储到存储部件120中、和/或从存储部件120中获得存储的红外图像信号。处理部件110可适于处理存储在存储部件120中的红外图像信号，以将图像数据(例如，捕获的和/或处理后的红外图像数据)提供给显示部件140以供用户观看。

在一个实施例中，显示部件140包括图像显示装置(例如，液晶显示器(LCD))或者各种其他类型的公知的视频显示器或者监视器。处理部件110可适于在显示部件140上显示图像数据和信息。处理部件110可适于从存储部件120获得图像数据和信息，并在显示部件140上显示任何获得的图像数据和信息。显示部件140可包括显示电子设备，处理部件110利用所述显示电子设备来显示图像数据和信息(例如，红外图像)。显示部件140可通过处理部件110直接从图像捕获部件130获得图像数据和信息，或者通过处理部件110从存储部件120传送图像数据和信息。

在一个实施例中，处理部件110可最初以对应于模块112A-112N的一种模式来处理捕获的图像并显示处理后的图像，随后，一旦用户向控制部件150输入时，处理部件110可将当前模式切换到另外的模式，从而能够以另外的模式来在显示部件140上观看处理后的图像。这种切换指的是将模块112A-112N的红外摄像机处理技术应用为实时应用，其中，当用户或者操作者观看显示部件140上的图像时，可根据用户输入到控制部件150的命令来改变模式。在各个方面，可将显示部件140置于远端，并且处理部件110可适于通过与显示部件140的有线或者无线通信，在显示部件140上远程显示图像数据和信息。

在一个实施例中，控制部件150包括具有一个或者多个用户启动部件的用户输入和/或交互装置。例如，启动部件可包括一个或者多个适于生成一个或者多个用户启动的输入控制信号的按钮、滑杆、可转动的旋钮和/或键盘。控制部件150可适于集成为显示部件140的一部分，以同时用作用户输入装置和显示装置，例如，适于在用户触摸显示屏的不同部位时接收来自用户的输入信号的触摸屏。处理部件110可适于感测来自控制部件150的控制输入信号，并对从中接收到的任何感测的控制输入信号作出响应。

在一个实施例中，控制部件150可包括控制面板单元(例如，有线或者无线的手持控制单元)，其具有一个或者多个适于与用户进行交互并接收用户输入控制信号的用户启动装置(例如，按钮、旋钮、滑动器等)。在各种实施例中，控制面板单元的一个或者多个用户启动装置可用于在如本文所提到的模块112A-112N的多个工作模式之间选择。在其他实施例中，应当理解，控制面板单元可适于包括用于提供红外成像系统100的各种其他控制功能的一个或者多个其他用户启动装置，例如，自动聚焦、菜单的启用和选择、视场(FoV)、亮度、对比度、增益、偏移、空间、时间和/或各种其他特征和/或参数。在其他实施例中，用户或者操作者可根据选择的工作模式来调整可变的增益信号。

在另一个实施例中，控制部件150可包括可集成为显示部件140的一部分(例如，用户启动的触摸屏)的图形用户界面(GUI)，其具有一个或者多个用户启动装置的图像(例如，按钮、旋钮、滑动器等)，所述用户启动装置的图像适于与用户交互并通过显示部件140接收用户输入的控制信号。

在一个实施例中，通信部件152可包括适于与网络(包括网络中的其他装置)进行有线和/或无线通信的网络接口部件(NIC)。在各种实施例中，通信部件152可包括无线通信部件，例如，基于IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)部件、无线宽带部件、移动蜂窝部件、无线卫星部件或者各种其他类型的无线通信部件，包括射频(RF)、微波频率(MWF)和/或红外频率(IRF)部件，例如，适于与有线和/或无线网络通信的无线收发器。同样的，通信部件152可包括连接到该通信部件152上的用于无线通信目的的天线。在其他实施例中，通信部件152可适于通过有线通信部件与有线网络进行交互，所述有线通信部件例如为DSL(例如，数字用户线)调制解调器、PSTN(公共交换电话网)调制解调器、以太网装置和/或各种其他类型的适于与有线和/或无线网络进行通信的有线和/或无线网络通信装置。通信部件152可适于发送和/或接收一个或者多个有线和/或无线视频馈送。

在各种实施例中，所述网络可实现为单个网络或者多个网络的组合。例如，在各种实施例中，所述网络可包括因特网和/或一个或者多个内联网、固定电话网络、无线网络和/或其他合适的类型的通信网络。在另一个实施例中，所述网络可包括适于与其他通信网络(例如，因特网)通信的无线电信网络(例如，蜂窝电话网络)。同样的，在各种实施例中，红外成像系统100可与特定的网络链路(例如，URL(同一资源定位符)、IP(互联网协议)地址和/或移动电话号码相关联。

电源部件154包括适于为红外成像系统100(包括部件110、120、130、140、150、152、154、160、162、164和/或170中的每一个)提供电源的电源供应或者电源。电源部件154可包括各种类型的电源存储装置(例如，电池)或者电源接口部件，所述电源接口部件适于接收外部电源并将接收到的外部电源转换为红外成像系统100(包括部件110、120、130、140、150、152、154、160、162、164和/或170中的每一个)可用的电源。

模式感测部件160是可选的。在一个实施例中，模式感测部件160可包括应用传感器，其适于根据感测的应用(例如，实施例的预期使用)自动感测工作模式，并将相关信息提供给处理部件110。在各种实施例中，所述应用传感器可包括机械触发装置(例如，夹具、夹子、钩子、开关、按钮等)、电触发装置(例如，电子开关、按钮、电信号、电连接等)、机电触发装置、电磁触发装置或者它们的某些组合。例如，在一个或者多个实施例中，模式感测部件160根据用户将红外成像系统100(例如，图像捕获装置130)连接到的装配台(例如，配件或者固定设备)的类型，感测与红外成像系统100的预期应用相对应的工作模式。可选的，在一个或者多个实施例中，红外成像系统100的用户可通过控制部件150来提供所述工作模式。

在一个实施例中，模式感测部件160可包括机械锁闭装置，其适于将红外成像系统100固定到建造物或者建造物的一部分上，并可包括传感器，所述传感器适于当红外成像系统100安装到和/或固定到建造物时向处理部件110提供感测信号。在一个实施例中，模式感测部件160可适于接收电信号，和/或感测电连接类型和/或安装类型，并向处理部件110提供感测信号。

处理部件110可适于与模式感测部件160进行通信(例如，通过从模式感测部件160接收感测信息)，并适于与图像捕获部件130进行通信(例如，通过从图像捕获部件130接收数据和信息，并向红外成像系统100的其他部件提供命令、控制信息、和/或其他信息，和/或从红外成像系统100的其他部件接收命令、控制信息、和/或其他信息)。

在各种实施例中，模式感测部件160可适于提供涉及各种系统应用的数据和信息，所述各种系统应用包括实施与各种类型的建造物(例如，建筑物、桥梁、隧道、车辆等)的连接。在各种实施例中，模式感测部件160可包括通信装置，其通过有线和/或无线通信系统将数据和信息中继到处理部件110。例如，模式感测部件160可适于通过以下方式接收和/或提供信息：卫星、本地广播传输(例如，射频)、移动网络或者蜂窝网络、和/或基础设施中的信息信标(例如，传输或高速公路信息信标基础设施)或者各种其他有线和/或无线技术。

在一个实施例中，监控感测部件162包括监控探测传感器，其适于自动感测运动或者移动，并向处理部件110提供相关信息。例如，运动感测部件162可包括用于探测红外成像系统100的运动(例如，探测地震)的加速度计、陀螺仪、惯性测量单元(IMU)等。在各种实施例中，运动探测传感器可适于通过测量对象速度或者向量的变化或者通过测量视场中的对象来探测运动或者移动，这可通过机械技术来实现，其在视场内进行物理上的感应，也可通过电子技术来实现，其适于确定和测量环境中的改变。电子识别运动或者移动的一些方法包括光探测和声探测。

在各种实施例中，图像捕获系统100可包括一个或者多个其他感测部件164，所述感测部件164包括基于应用或者实施的环境和/或操作传感器，其通过从每个感测部件164接收传感器信息来向处理部件110提供信息。在各种实施例中，其他感测部件164可适于提供涉及环境状况、距离(例如，通过激光测距仪测得)和/或隧道、带屋顶的停车场或者一些其他类型的建造物或者围场是否被检测到的数据和信息，所述环境状况例如为外部和/或内部温度状况、光照状况(例如，白天、黑夜、黄昏和/或黎明)、湿度等级、特定的气候状况(例如，晴天、下雨和/或下雪)。同样的，其他感测部件160可包括一个或者多个本领域技术人员所熟知的用于监控各种状况(例如，环境状况)的传统传感器，其可能会对图像捕获部件130提供的数据和信息产生影响(例如，图像的外观)。

在某些实施例中，其他感测部件164可包括通过无线通信系统将信息中继到处理部件110的装置。例如，每个感测部件164可适于通过以下方式从卫星接收信息：本地广播(例如，射频)传输、移动网络或者蜂窝网络、和/或基础设施中的信息信标(例如，传输或高速公路信息信标基础设施)和/或根据一个或者多个其他实施例的各种其他有线和/或无线技术。

在一个实施例中，定位部件170包括信标信号装置，其适于提供用于定位发现红外成像系统100的归航信标信号。在各种实施例中，所述归航信标信号可利用射频(RF)信号、微波频率(MWF)信号和/或根据实施例的各种其他无线频率信号。同样的，定位部件170可利用连接到其本身的用于无线通信目的的天线。在一个方面，处理部件110可适于与定位部件170进行交互，以在发生紧急情况或者灾难事件时发送归航信标信号。

在各种实施例中，可将图像捕获系统100的一个或者多个部件110、120、130、140、150、152、154、160、162、164和/或170合并，和/或按照期望的设计来实现，也可根据应用要求来实现，其中，图像捕获系统100表示系统的各种功能性模块。例如，处理部件110可与存储部件120、图像捕获部件130、显示部件140和/或模式感测部件160合并。在另一个实施例中，处理部件110可与仅具有由图像捕获部件130内的电路(例如，处理器、逻辑装置、微处理器、微控制器等)执行的处理部件110的特定功能的图像捕获部件130合并。在另一个实施例中，控制部件150可与一个或者多个其他部件合并，或者通过有线或者无线控制装置远程连接到至少一个其他部件，例如，处理部件110，以向其提供控制信号。

图2显示了根据实施例示出的用于捕获并处理红外图像的方法流程。为了简单描述图2的目的，可参考图1的图像捕获系统100，将其作为可执行方法200的系统、装置或者设备。

参考图2，可利用红外成像系统100捕获(框210)一个或者多个图像(例如，包括红外图像数据的红外图像信号，其中该红外图像数据包括视频数据)。在一个实施例中，处理部件110控制(例如，使得)图像捕获部件130捕获一个或者多个图像，例如，图像180和/或图像180的视频图像。在一个方面，在从图像捕获部件130接收到一个或者多个捕获的图像后，处理部件110可适于优选的将捕获的图像存储到(框214)存储部件120中以进行处理。

可对一个或者多个捕获的图像进行预处理(框218)。在一个实施例中，预处理可包括获得与捕获的图像相关的红外传感器数据、应用校正项并应用降噪技术以在进一步处理之前提高图像质量，这对本领域技术人员来说是可以理解的。在另一个例子中，处理部件110可直接对捕获的图像进行预处理，或者可选的在存储部件120中获得捕获的图像并随后对所述图像进行预处理。在一个方面，可以可选的将预处理后的图像存储在存储部件120中，以进行进一步的处理。

在一个或者多个实施例中，可确定工作模式(框222)，并且可根据确定的工作模式对一个或者多个捕获的和/或预处理的图像进行处理(框226)。在一个实施例中，可根据红外探测器设置的类型(例如，偏置、帧速率、信号电平等)、处理算法和技术、以及相关的配置，在捕获和/或预处理图像(框210和218)之前或者之后确定工作模式。

在一个实施例中，可通过模式感测部件160来定义工作模式，其中，所述模式感测部件160的应用传感部可适于自动感测工作模式，并且所述模式感测部件160根据感测的应用，可适于向处理部件110提供相关的数据和/或信息。

在另一个实施例中，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，工作模式可由用户通过显示部件140和/或控制部件150来手工设定。同样的，在一个方面，处理部件110可与显示部件140和/或控制部件150进行通信，以获得用户提供(例如，输入)的工作模式。工作模式可包括一个或者多个红外图像处理算法和/或图像处理技术的使用。

在各种实施例中，工作模式指红外图像的处理和/或显示功能，其中，例如，红外成像系统适于在向用户显示数据之前处理红外传感器数据。在一些实施例中，红外图像处理算法用于呈现各种状况下的图像，并且所述红外图像处理算法向用户提供一个或者多个调整参数的选项，并使红外成像系统工作在自动模式或者手动模式。在各种实施例中，由红外成像系统100提供工作模式，并且可在各种类型的建造物应用以及产生的使用状况中实现不同使用状况下的图像处理的概念。

在各种实施例中，工作模式例如可包括标准工作模式、人员探测工作模式、人员跌倒或者处于困境工作模式、紧急工作模式和/或黑匣子工作模式。可利用这些工作模式中的一个或者多个来进行工作和安全监控、灾难监控、灾后重建监控和/或补救进程监控。在各种实施例中，一个或者多个感测部件160、162、164可用于确定工作模式。例如，模式感测部件160可适于与运动感测部件162和一个或者多个其他感测部件164进行交互，以帮助确定工作模式。其他感测部件164可包括一个或者多个地震活动传感器、烟探测传感器、热传感器、水位传感器、水分传感器、温度传感器、湿度传感器、烟气传感器、放射性传感器等，以感测灾难事件，例如，地震、爆炸、火灾、烟气、气体泄漏、核事故等。本文进一步详细描述了工作模式。

在根据确定的工作模式对一个或者多个图像进行处理(框226)之后，存储一个或者多个图像(框230，即，处理后或者处理前的图像)并可选的显示所述图像(框234)。此外，可以根据应用或者实现，可选的进行进一步的处理。

例如，在实施例中，可以以夜间模式显示图像，其中，处理部件110可适于将显示部件140配置为对图像应用夜间调色板，从而以夜间模式来显示所述图像。在夜间模式，可以以红色调色板或者绿色调色板来显示图像，以提高用户的夜间可视能力(例如，使夜间视力退化最小化)。否则，如果认为夜间模式不是必要的，那么处理部件110可适于将显示部件140配置为对通过显示部件140显示的图像应用非夜间模式调色板(例如，暗红热或者白热调色板)。

在各种实施例中，处理部件110可将处理过的或者没有处理的任何图像存储到存储部件120中。相应的，处理部件110可以在任何时间从存储部件120中获得存储的图像，并在显示部件140上显示获得的图像，以供用户观看。

在各种实施例中，显示图像的夜间模式是指在暗光条件下使用红色调色板或者绿色调色板以帮助黑暗中的用户或者操作者的模式。在图像捕获系统100工作在夜间模式期间，人们在黑暗中可见的视觉能力会受到显示监视器上的明亮图像的致盲效应的削弱。因此，夜间模式将频色调色板从标准暗红热或者白热调色板改变为红色或者绿色调色板显示。一般来说，红色或者绿色调色板被认为对人类夜视能力产生较少影响。在一个例子中，对于红-绿-蓝(RGB)类型的显示来说，绿色和蓝色像素可能不能增强红色调色板的红色。在一个方面，夜间模式显示可与红外成像系统100的任何其他工作模式相结合，并且红外成像系统100在夜间的默认显示模式可以是夜间模式显示。

在各种实施例中，处理部件110可实时切换捕获图像的处理模式，并在从模式感测部件160接收到输入和/或从控制部件150接收到用户输入时，将显示的处理的图像从对应于模块112A-112N的一个模式改变为不同的模式。同样的，处理部件110可根据从模式感测部件160接收到的输入和/或从控制部件150接收到的用户输入，将当前显示模式切换到另一个不同的显示模式，以供用户或者操作者观看在显示部件140上显示的处理后的图像。这种切换可指将模块112A-112N的红外摄像机处理技术应用到实时应用，其中，当观看显示部件140上的图像时，可根据从模式感测部件160接收到的输入和/或从控制部件150接收到的用户输入，切换显示模式。

图3显示了根据实施例示出的用于对某一区域进行监控的红外成像系统300的框图。例如，在一个实施例中，红外成像系统300可包括坚固的热成像摄像机系统，其用作灾难摄像机和/或工作场所的安全监控，以帮助第一反应人和/或探测跌倒的人。在另一个实施例中，红外成像系统300可包括用于监控灾难和/或灾后重建的无线热成像系统和/或无线热图像监控系统。为了简单描述图3的目的，可参考图1的图像捕获系统100，其中，同样的系统部件具有同样的作用范围和功能。

在一个例子中，红外成像系统300可包括外壳302(例如，非常坚固的防护外壳)、处理部件310(例如，视频处理装置，其具有用于探测跌倒的人、紧急情况、灾难事件等的模块)、存储部件320(例如，视频存储器、记录单元、闪存驱动器等)、图像捕获部件330(例如，辐射校准的热成像摄像机)、通信部件352(例如，具有有线和/或无线通信能力的收发器)、第一电源部件354A(例如，电池)、第二电源部件354B(例如，通过电源电缆356来接收外部电源的电源接口)、运动感测部件362(例如，对运动或者移动敏感的传感器，例如，加速度计)以及定位部件370(例如，归航信标信号发生器)。如本文所述，红外成像系统300可进一步包括其他类型的传感器，例如，温度传感器、湿度传感器和/或水分传感器。

在正常工作期间，系统300可适于通过有线电缆链路358或者无线通信链路352提供由图像捕获部件330捕获的热视频的现场视频馈送。捕获的视频图像可用于监视操作。系统300可适于自动探测跌倒的人或者需要帮助的人(例如，根据体温、区域、人员的位置和/或一段时间内没有移动)。探测跌倒的人的系统将图像捕获部件330用作辐射校准的热成像仪。可通过可调节的安装部件192(例如，固定的或者可移动的部件，例如，遥摄/俯仰或者其他运动控制装置)将系统300牢固地安装到建造物190，从而可将成像部件330倾斜，以向下对准视场(FOV)332内的人304a、304b。在一个实施例中，辐射校准使得系统300能够探测具有皮肤温度或者接近皮肤温度(例如，80°F和110°F之间)的对象(例如，人304a、304b)。

在一个实施例中，处理部件310利用人员检测模块312B(即，模块112B)来确定或者提供注意一个或者多个人(例如，人304a、304b)是否出现在场景中。如果至少有一个人出现，那么系统300随后可适于工作在紧急模式312A(例如，模块112A)，这可由运动传感器362来触发。处理部件310可将人员探测信息编码为归航信标信号，可由定位装置370生成所述归航信标信号。在一个方面，人员探测信息可有助于搜救人员努力地优先进行搜救工作。

在一个实施例中，可将系统300封装到非常坚固的防护外壳302中，这样即使在遭受到灾难事件的重击之后，仍然可以取出处于完整状态的存储记录的视频图像的非易失性存储器320。在通过电缆356的外部电源断电后，内部电池354使系统300能够工作一段时间。即使灾难事件导致系统的光学系统和视频处理电子设备无效，内部电池354仍可向定位装置370供电，从而可生成并传送归航信标信号，以通过定位系统300来帮助搜救人员。

图4显示了根据一个或者多个实施例示出的红外成像系统的处理流程400的框图。例如，图1的系统100和/或图3的系统300可用于执行方法400。

在一个实施例中，数据捕获部件412(例如，系统300的处理部件310)适于从热红外传感器410(例如，系统300的图像捕获部件330)中提取热图像的帧。捕获的图像包括该图像的数据和信息，例如，可通过辐射归一化模块414(例如，系统300的处理部件310使用的模块)将所述捕获的图像归一化为绝对温标。人员探测模块416(例如，系统300的处理部件310使用的模块)适于对辐射图像进行操作，以定位场景(例如，FOV332)中的人。

探测跌倒的人的模块418(例如，系统300的处理部件310使用的模块)可适于区分直立的人(例如，站立或者行走的人)和跌倒的人。在各种实施例中，该模块可适于根据其他参数(例如，时间、区域和/或温度差)来进行上述识别。

例如，处理流程400可用于对人群进行监控以及探测何时需要帮助，并发出警报(例如，本地报警和/或向指定的机构发出通知)。作为特定的例子，处理流程400(例如，人员探测模块416)可根据人员的人体位置(例如，跌倒的人)、体温(例如，高于或者低于正常范围)和/或总时间(例如，在一个固定位置)，来探测人员什么时候需要帮助。

在一个方面，可将与人(例如，跌倒或者没有跌倒的人)的坐标有关的数据和信息以及辐射归一化或者没有归一化的图像传送到转换部件420(例如，系统300的处理部件310使用的模块)。转换部件420可适于将图像进行缩放，以使图像适合显示器的动态范围，并且可对图像中的人和跌倒的人的位置进行编码，例如，通过对位置进行彩色编码。可通过一些标准视频压缩算法或者技术来对转换后的和潜在的彩色编码图像进行压缩422，以减少可取出的视频存储部件424(例如，系统300的存储部件320)的存储容量。在各个方面，用户或者处理部件310可向系统300发出命令，以通过有线视频链路426和/或通过天线430的无线视频链路428来传送存储在可取出的视频存储部件424中的视频数据和信息。

在一个实施例中，在标准操作中，系统(例如，图3的系统300)用作操作代表场景(例如，FOV332)的热特征的视频流的热成像装置。为了存储大量的视频，可将产生的视频图像以压缩的格式存储在非易失存储器(例如，系统300的存储部件320)中的循环帧缓冲器中。应当理解，在不脱离本实施例的范围的情况下，根据存储器的存储容量，可存储任意长度的视频。还应当理解，如本领域技术人员所理解的，所使用的可取出的存储模块的类型以及压缩率会影响可用的存储器的存储容量。

在一个实施例中，在人员探测模块中，处理热视频流的处理单元(例如，系统300的处理部件310)可适于探测人和/或动物的存在。在一个实施例中，如果检测到人，就可将系统(例如，图3的系统300)设置为有人存在(PERSON_PRESENT)模式，其中，在正常工作期间，例如，标准的视频分析软件可利用获得的人员探测信息来生成潜在侵入的警报。在紧急情况下，即使当摄像机与主电源和视频网络断开时，摄像机仍可保持有人存在模式。

在一个方面，通过收集每个像素位置的场景统计信息，可构建场景(例如，FOV332)的背景模型。这可认为是视频分析应用中的标准程序。示例性的背景模型可利用给定像素的平均时间序列值。因为没有阴影并且一般对改变的照明条件不敏感，所以背景模型可能更有效并且倾向于使热图像传感器较少的发出假警报。一旦背景模型已经构建完成，便可识别不同于背景模型的图像区域。在将时间序列平均值作为背景模型的例子中，可将背景从当前捕获的视频帧中提取出来，并且可设置差别的阈值，以找到对应于改变最大的区域的一个或者多个ROI(感兴趣区域)。在一个例子中，探测到的ROI可表示有人存在。

在一个例子中，可使用辐射校准的热摄像机(例如，图3的系统300)，其使探测跌倒的人的模块418能够得到ROI的绝对温度值。在一个例子中，如果ROI包括至少一些温度接近人体温度的区域，并且如果所述ROI的大小与在特定摄像机位置成像的人的轮廓相匹配，则可确定在捕获的图像中有人存在。因此，在该例子中，可将系统300设置为有人存在模式。在另一个例子中，用户设置的时间常数可确定在最后探测到人之后，系统300在有人存在模式保持的时间长度。例如，在最后探测到人之后，系统300可在有人存在模式保持10秒。

在一个例子中，以跌倒人员工作模式为例，处理热视频流的处理单元(例如，系统300的处理部件310)可适于区分直立的人(例如，站立或者行走的人)和跌倒的人。在一个实施例中，如果探测到有人跌倒，系统(例如，图3的系统300)可适于生成警报。可将所述警报编码到视频中，或者通过有线和/或无线通信链路来传送所述警报。应当理解，在此描述的是通过固定安装的摄像机来确定是否有人跌倒的方法，但是，方法也适于利用本领域技术人员熟知的图像配准方法移动摄像机。

例如，可将热成像系统(例如，图3的系统300)安装到较高的位置，例如，天花板，并且该系统可以以系统从接近180°(例如，如图3所示，β接近180°)的角度来观察场景(例如，FOV332)这样的方式指向或者倾斜。当以这种方式安装所述系统时，场景(例如，FOV332)中站立的人(例如，人304b)的轮廓和场景(例如，FOV332)中跌倒的人(例如，人304a)的轮廓对红外成像系统300来说表现的不同。例如，相对而言，如通过以上方式所成像的站立的人304b具有较小的轮廓，而跌倒的人304a具有较大的轮廓。可根据相对于热成像系统来说到地面(或者地板)的近似距离，来确定相对于图像的总尺寸(例如，基于测量的像素的数量而确定)来说的，站立的人或者跌倒的人的近似尺寸(例如，基于测量的像素的数量的轮廓尺寸)。可由操作者将该近似距离提供给系统(例如，通过有线或者无线通信链路)，可基于焦点位置确定该近似距离，可利用距离测量传感器(例如，激光测距仪)来测量该近似距离，或者可通过分析相对于背景移动的对象的统计特性来确定该近似距离(例如，由热图像摄像机来执行所述分析，或者由连接到热成像系统或者形成为热成像系统的一部分的远程处理器来执行所述分析)。

例如，图5A显示了直立的人(例如，站立或者行走的人，如人304b)的第一轮廓500。在另一个例子中，图5B显示了跌倒的人(例如，如人304a)的第二轮廓502。在一个方面，如图5A和5B所示，直立的人的第一轮廓至少比跌倒的人的第二轮廓小，其中，所述第二轮廓至少大于所述第一轮廓。在各个方面，直立的人和跌倒的人之间的差别表示人在某方面的变化，例如，人的垂直和/或水平方面。在一个实施例中，可利用低分辨率辐射测量技术和/或热像来探测跌倒的人，其中，人可成像为热点，通过监控所述热点来探测他们的存在、移动和安全。例如，如果检测到有人跌倒，则可通知护理员为该跌倒的人提供帮助。在另一个例子中，红外成像系统300可配有独立的双向音频设备，以使得如果认为有必要，则护理员可与跌倒的人进行远程的双向通信。

在一个实施例中，参考图4，人员探测模式416和/或探测跌倒的人的模式418向红外成像系统300提供场景(例如，FOV332)中是否存在一个或者多个人的信息。例如，如果场景中至少存在一个人，那么系统300可适于工作在紧急模式440，可由运动或者移动传感器442(例如，运动感测部件362)来触发所述紧急模式440。处理部件310可适于将人员探测信息编码到通信信号中，并且例如利用具有天线446(或者通过天线430)的射频(RF)收发器444(例如，无线通信部件352)，通过网络传送所述通信信号。在一个实施例中，人员探测信息可帮助搜救人员努力地优先进行搜救工作。

图6显示了根据一个或者多个实施例示出的用于探测场景或者视场中的人的方法600的框图。例如，图1的系统100和/或图3的系统300可用于执行方法600。

在一个实施例中，使用图4所述的方法来在人员探测模式中探测场景(例如，FOV332)中的人。通过计算ROI的尺寸(即，不同于背景模式的区域的尺寸)以及通过辐射测量性，可将跌倒的人与站立的人或者行走的人区别开来。通过分析场景(例如，FOV332)随时间的变化，可将一起行走的一群人(即，两个或者两个以上的人遇到一起)与突然改变位置(从直立或者行走改变为躺在地上)的人(即，跌倒的人)相区别。例如，特定ROI穿过场景(例如，FOV332)的速度可用作辨别参数，这是因为跌倒的人可能不会移动或者移动的很慢。

在一个方面，通过收集每个像素位置的场景统计信息，可构建场景(例如，FOV332)的背景模型610。背景模型610可利用给定像素的平均时间序列值，并且可识别不同于背景模型610的图像区域。在作为背景模型610的时间序列平均值的例子中，可将背景从当前捕获的图像帧中提取出来，并且可设置差别的阈值，以找到对应于改变最大的区域的一个或者多个ROI(感兴趣区域)，其中，探测到的ROI可表示有人存在。可利用低分辨率辐射信息612和热成像来探测跌倒的人，其中，人可成像为热点，通过监控所述热点来探测他们的存在和移动。对跌倒的人的探测可包括用户控制614的参数，例如，设置辐射分辨率、识别ROI、监控场景的时间段等。

一旦获得背景模型610、辐射信息612、用户控制614的参数，方法600就适于以本文所描述的方式来搜索场景620中的人。如果没有人存在或者没有检测到人，则将有人存在状态设置为假632，并且方法600适于继续在场景中搜索人620。如果场景630中有人存在或者在场景630中检测到人，则将有人存在状态设置为真634，并且方法600适于以本文所描述的方式分析在场景640中检查到的人的轮廓。对场景640的分析可对人群进行监控以及探测何时需要帮助，并且在需要帮助时发出警报660(例如，本地报警和/或向指定的机构发出通知)。作为特定的例子，方法600(例如，有人存在630和/或分析640)可根据人体的位置(例如，跌倒的人)、体温(例如，高于或者低于正常范围)和/或总时间(例如，静止状态、几乎不移动位置的总时间)，来探测何时需要帮助。

一旦对人体轮廓作出分析640，方法600就适于确定分析的轮廓是否与跌倒的人的轮廓相匹配650。如果所述轮廓被确定为不与跌倒的人的轮廓相匹配，就将有人跌倒状态设置为假，并且方法600适于继续在场景中搜索人620。否则，如果所述轮廓被确定为与跌倒的人的轮廓相匹配，就将有人跌倒状态设置为真654，并且所述方法600适于生成警报660，以通知用户或者操作者已经在场景中检测到有人跌倒。一旦生成警报660，方法600就适于继续在场景中搜索人620。

图7A-7C分别显示了根据一个或者多个实施例示出的、用于在紧急模式操作红外成像系统的方法700、720和750的框图。在某些实施例中，图1的红外成像系统100和/或图3的红外成像系统300可用作执行方法700、720和/或750的系统、装置或设备的例子。

当发生灾难事件时，例如，在感测到烟或者火、和/或建筑物部分或者完全坍塌的情况下，系统工作于紧急工作模式，定位部件170、370适于传送归航信标信号，以便于分别定位系统100、300。在一个实施例中，如果当系统100、300进入紧急模式时，系统100、300工作于有人存在模式，则将有人存在的提示信息编码到被传送的归航信标信号中。如果有多个人存在，那么可将存在的人的近似数量编码到被传送的归航信标信号中。

参考图7A，如果红外成像系统100、300在紧急情况期间工作，那么系统100、300可继续对场景(例如，FOV332)进行监控，并且可在系统100、300进入到紧急模式之后，将其状态改变为有人存在模式。在一个实施例中，处理部件110、310可适于操作和/或用作适于将记录的视频图像存储到存储部件120中的视频记录器控制器710。如果红外成像系统100、300被确定为工作在紧急模式(框712)，则不会擦除或者覆盖存储的视频数据和信息(框714)。否则，如果红外成像系统100、300被确定为没有工作在紧急模式(框712)，则存储的视频数据和信息持续的被新的视频数据和信息覆盖(框716)。

在一个方面，用户定义的设置可适于在系统100、300工作在紧急模式之前，为存储的视频数据和信息的数量设置阈值。在另一个方面，可根据非易失性存储器的存储容量和/或视频数据的压缩率的数量来定义最长时间。在一个例子中，系统100、300可被配置为在发生紧急情况时存储最后10分钟的视频，并且不覆盖该视频历史。这样一来，能够从系统中提取视频(例如，通过提取视频存储器)的第一反应人能够确定在使系统100、300进入紧急模式的事件发生之前的10分钟，在特定位置发生了什么。

在各种实施例中，参考图7B，不同的事件可使系统100、300进入到紧急工作模式。例如，系统100、300可适于监控电源722，并且如果外部电源终止，则系统100、300可使用电池电源来进行工作并自动进入到紧急模式。在另一个例子中，系统100、300可适于监控地震活动724，并且如果集成的运动传感器162、362测量到明显的运动(例如，当发生爆炸或者地震时)，则系统100、300可进入到紧急模式。在另一个例子中，系统100、300可适于监控用户输入726，并且如果系统100、300具有有线或者无线的外部通信信道(例如，以外网连接、无线网络连接等)，则可将系统100、300设置为在用户的命令下进入到紧急模式。例如，系统100、300可适于在发生紧急活动时监控有线或者无线网络。例如，在具有多个系统的区域，一个进入到紧急模式的系统可能会触发邻近的其他系统也进入到紧急模式，以从该时刻起保存该区域的视频。

在一个实施例中，参考图7B，处理部件110、310可适于作为和/或用作紧急模式控制器730，所述紧急模式控制器730适于探测事件(例如，电源故障事件、地震事件等)并将系统100、300设置为工作在紧急模式(框736)。如果红外成像系统100、300检测到事件并将系统100、300设置为工作在紧急模式(框736)，则将紧急模式状态设为真(框732)。否则，如果红外成像系统100、300没有探测到事件并且没有将系统100、300设置为工作在紧急模式(框736)，则将紧急模式状态设置为假(框734)。

在一个实施例中，参考图7C，处理部件110、310可适于作为和/或用作定位器信号控制器760，所述定位器信号控制器760适于当发生灾难事件时(地震、火灾、水灾、爆炸、建筑物倒塌、核事故等)，传送归航信标信号，以便于分别定位系统100、300。在一个实施例中，如果系统处于紧急模式(框762)和/或探测到有人存在(框764)，则将有人存在信息766编码为被传送的定位器信号722(即，归航信标信号)中的定位器信号数据770的一部分。在一个方面，如果有多个人存在，可将存在的人的近似数量编码为传送的定位器信号772中的定位器信号数据770的一部分。否则，在其他实施例中，如果系统处于紧急模式(框762)和/或没有探测到有人存在(框764)，则将没有人存在信息768编码为被传送的定位器信号772中的定位器信号数据770的一部分。

在各种实施例中，红外成像系统100、300适于作为具有坚固的外壳和非易失性存储器的灾难摄像机，所述外壳用于保护摄像机以及所述非易失性存储器用于存储红外图像数据和信息。根据实施例的灾难摄像机适于感测各种类型的紧急事件，例如，水灾、地震和/或爆炸(例如，基于对热图像数据的分析、通过内置的震动传感器和/或地震传感器)，还适于感测热和烟(例如，根据热图像数据或者其他传感器确定的火灾引起的)，和/或能够更容易地定位坍塌的建造物中的人并计算出坍塌的建造物中的人数。在一个实施例中，灾难摄像机可适于工作于黑匣子模式，其利用归航信标信号(例如，射频(RF)信号)来在灾难事件(例如，建筑物坍塌、地震、爆炸等)后进行寻找和定位。例如，灾难摄像机可适于用作通过归航信标信号进行搜救活动的有人存在发布器。在一个实施例中，灾难摄像机包括热摄像机、地震传感器、以及发声的分布器或者发送在地震活动中探测到的有任何人存在的信号的RF发送器。通过利用多个热图像摄像机或者通过使用一个或者多个热图像摄像机对FOV进行扫描，热摄像机成像可在360度的视场(FOV)中探测有人存在还是没有人存在。地震传感器持续地监控突然的以及不正常的突然运动。当感测到这种运动时，则有声的报警器发出有声的警报。该警报器非常紧固并且能够独立于系统工作，例如，可作为警告指示器。

图8显示了根据一个或者多个实施例的、适于监控建造物的红外成像系统800。例如，在一个实施例中，红外成像系统800可包括用于对建造物802进行灾难探测和/或灾后重建监控的无线热成像系统和/或无线热图像监控系统。在另一个实施例中，红外成像系统800可包括(或者进一步包括)热成像摄像机系统，其用作灾难摄像机和/或工作场所安全监控，以帮助第一反应人和/或探测在建造物802中跌倒的人。在一个或者多个实施例中，图8的红外成像系统800可与图1的系统100和/或图3红外成像系统300具有同样的作用范围和功能，并可执行如本文所提出的操作(例如，可选的参考图1-7C)。

在一个或者多个实施例中，红外成像系统800利用无线多点监控装置830(例如，热成像装置、环境传感器装置等)来监控建造物802的状况，包括：测量水分、湿度、温度和/或周边环境状况，并获得建造物外体和/或其中的居住者的热图像。在一个实施例中，可通过处理部件810来在本地收集状况数据(例如，信息)，并随后利用网络通信装置852(例如，有线或者无线路由器和/或调制解调器)，将收集到的数据通过网络860(例如，因特网)传送到主机站点870，以进行远程观看、控制、和/或对重建状况及补救进程进行分析。同样的，红外成像系统800可利用网络使能的、多点监控技术来收集宽泛的质量数据，并以容易访问的方式将该数据提供给用户。

对于工作监控和记录的透视性来说，红外成像系统800可提高捕获建造物外体内的重要的水分、湿度、温度和/或周边环境读数的效率。红外成像系统800可适于提供关于灾后重建的每日进程报告以及专业的工业人员(例如，重建承包商和保险公司)所使用的工作场所的补救进程。红外成像系统800可适于使用水分计、温度计、热成像仪和/或湿度计来监控状况并收集与建造物802有关的数据。红外成像系统800可适于同时监控在任何距离处的多个位置。因此，对每个位置进行远程监控是有用的，并且红外成像系统800可有效地使用户(例如，操作者或者管理员)能够在世界上的任何地方通过网络使能的计算装置来连续地监控多个工作场所的结构状况。红外成像系统800通过结合无线感测装置网络并对多个环境参数(包括与热图像一起的湿度、温度和/或水分以及任何其他类型的影响建造物的完整性的参数)进行连续监控，可提供实时的重建监控。

通过将周边环境传感器数据与丰富的视频细节以及在红外图像中发现的数以千计的热数据点相结合，红外成像系统800可以是通用的并可用于结构上的监控、补救、灾难探测等。红外成像系统800可有效的提高监控和记录的能力，同时与传统的方法相比，能够节省时间、旅行和成本。

在一个实施例中，具有热成像能力的红外成像系统800可用作在建造物802中进行水分的监控、去除和/或补救。红外成像系统800可用作监控建造物(例如，住宅、度假别墅、分时度假、酒店、公寓等)，并且其中监控的方面包括：破裂的水管、洗碗机、洗衣机软管、溢出的厕所、下水道堵塞、打开的门和/或窗户以及可导致潜在的水分损害和/或能量损失的其他任何事件。与临时的点对点安装相比，商业建筑可受益于永久安装的红外成像系统800，以提供持续保护。

在各个方面，红外成像系统800可用于提高对建造物的诊断能力、提供实时的连续监控、提供远程设置警报以及对工作场所发生的问题进行远程报警的能力、以及对记录和获得存储的报告方面进行改进，例如，其对管理模具损害的合法要求是有用的。例如，红外成像系统800可用于灾后重建监控，通过所述灾后重建监控提供初始的测量值(例如，温度、湿度、水分和热图像)，以确定初始状况(例如，水灾导致的建造物的潮湿程度)，并且可将这些测量值(周期的或者连续的)提供给远端位置(例如，主机站点或者服务器)，以对重建进程进行监控。提供的信息(例如，测量的数据)可用于查看重建的时间推移序列，以清楚地显示补救进程(例如，建造物最初的潮湿程度以及现在它的干燥程度或者补救效果完成之后的干燥程度)。还可对所述信息进行监控，以根据确定的测量阈值确定何时完成补救(例如，建造物完全干燥并且发出的警报已经结束)，并且如果没有正在进行充分的补救(例如，根据确定的温度、湿度或者水分值的阈值来判断)，则可确定是否发出警报(例如，报警)。

红外成像系统800可用于通过提供有效成本的对建造物和建筑物的远程监控，来减少实地观测的旅行和花费。红外成像系统800可用于在移除干燥设备之前为承建商提供快速、准确的关于工作场所干燥的验证。红外成像系统800可用于为保险公司和估价人提供访问当前或者过去的进程的权利以监控承建商的进程，这可使得保险公司能够确保承建商没有收取比实际正在进行的工作更多的工作的费用，并使保险公司能够访问存储的数据，以应对可能出现的任何法律问题。

在实施例中，红外成像系统800可用于提供对建造物802的远程监控，以探测火灾、水灾、地震或者其他灾难，并发出警报(例如，有声的警报、邮件警报、文字消息和/或用于发出期望的警报的任何其他希望形式的通信)，以通知适当的工作人员和/或系统。以实施例为例，红外成像系统800可分布于建筑物的某些位置或者遍及整个建筑物，以探测火灾，或者对于刚熄灭的火，探测建造物的温度是否开始上升或者火重燃(例如：重新点火)的潜在的危险正在增加并达到一定的阈值(例如，预先确定的温度阈值)。在该应用中，红外系统800可发出警报，以通知消防部门、建造物802内的居民或者其他需要通知的人员。作为实施例的特定例子，红外系统800可包括一个或多个在建造物802内和/或围绕建造物802的热红外摄像机(例如，红外成像系统100、300或者该系统的其他部分)，其用于监控火灾或者熄灭的火重燃的潜在危险。热红外摄像机可提供热图像数据，可将所述热图像数据提供给(例如，通过有线或者无线通信链路来发送)消防站，以使消防人员通过监控来探测火灾或者潜在的火灾(例如，根据图像和建造物802的表面的温度读数)。如果根据测量的温度确定建造物802出现了特定的热状况，则红外系统800还可发出警报。

在实施例中，红外成像系统800可包括用作接收所有的远程无线探测器的接收器的基本单元(例如，处理部件810和网络通信装置852)。基本单元可包括彩色显示器并可适于记录数据、处理数据并将数据传送到(例如，实时地)主机站点，以供用户(例如，承建商、急救人员和/或保险鉴定员)远程查看并获得数据。基本单元可包括改进可用性的触摸显示屏以及用于现场传送数据而无需使用笔记本电脑或者PC的USB和/或SD卡插槽。

在一个实施例中，红外成像系统800可包括各种监控装置830(例如，各种类型的传感器)，例如，其可包括第一种类型的传感器和/或第二种类型的传感器。例如，第一种类型的传感器可包括针式水分和环境探针，其适于收集水分含量和相对湿度(RH)、气温、露点和/或每份含量中的晶粒。根据特定的布置和/或工作场所的配置，可唯一的识别第一种类型的传感器。作为另一个例子，第二种类型的传感器可表示用于捕获红外图像数据的独立的热成像传感器。作为特定的例子，第二种类型的传感器可包括显示器并可进一步包括用于监控湿度和/或水分含量的集成的环境传感器。在一个或者多个实施例中，可将第一和第二种类型的传感器相结合以形成一个结构紧凑的、便于携带的、独立的和/或无线的模块化的传感器，并且可根据用户的需要将该模块化的传感器安装到(例如，附着到墙壁、地板和/或天花板)建造物内。

红外成像系统800可包括因特网连接器，其适于通过因特网将位于工作场所的基本单元(例如，网络通信装置852)的数据实时地传送到站点，以进行监控、分析和下载。如果局域网(LAN)或者广域网(WAN)中的一个可用，则这可通过站点的LAN/WAN来实现，或者其可需要内部的无线电信系统，例如，需要利用基于蜂窝(例如，3G或者4G)的无线连接器来连续的传输数据。

在各种实施例中，红外成像系统800可包括各种监控装置830，例如，其可包括固定在墙壁、护壁板、橱壁等不会发生损害地方和/或可实现宽视角的给定的墙壁或者表面上的水分传感器和热成像传感器。每个监控装置830(例如，每个传感器)可使用电池(例如，锂电池)，从而不需要外部电源。可选的，安装到天花板上的固定的、可旋转的传感器可用于提供给定房间的360度的视角。在将基本单元和传感器安装好后，可将任何相关的软件加载到笔记本电脑中，或者利用全功能的网站来使用户能够配置报告的时间间隔并确定阈值、和/或设置远程想要查看的数据。本领域技术人员应当理解，可现场或者远程的完成上述配置并且通过网站接口可随时修改所述设置。

警报可被配置为远程通知用户在工作场所或者红外成像系统800正监控的其他区域出现的任何问题。这可通过设置具有特定水分、湿度或者温度范围的阈值警报来在网站上实现。例如，在一些灾后重建的例子中，由于噪声太大，房主可能会在夜间关闭干燥设备，作为另一个例子，承建商可能会加载具有多个干燥设备的单个电路，当房主打开其他的电子设备时，这会导致保险丝烧断。利用警报通知功能，传感器自动地对出现达到阈值的情况作出反应，并向用户发送电子邮件或者文本消息。例如，用户可对系统进行设置，如果相对湿度上升或者气温下降(例如，对水灾修复应用来说)，这说明出现了问题并且需要承建商来查看，则由系统发出通知。

可利用登录认证(例如，用户识别和仅允许特定人访问的密码)来保证红外成像系统800的安全。用户可通过提供唯一的用户名和密码来选择获得访问险损估价人的权限。可自动地下载实时数据，并将其存储到服务器中以进一步地查看。即使工作场所停电，红外成像系统800和/或网站仍可适于存储捕获的数据。

在一个实施例中，利用编辑的数据读数和红外成像系统800捕获的热图像，用户可在离开工作场所之前确定那个区域需要额外的监控(例如，干燥或者出示建筑物完全干燥的证明)。来自红外成像系统800的数据和记录可有助于减少法律曝光。

监控装置830可包括一个或者多个环境传感器，作为特定的例子，所述环境传感器的相对湿度的精度至少为+/-2％，具有完整的范围0-100％，并且高温范围可高达至少175°F。监控装置830可包括一个或者多个水分传感器，例如，所述水分传感器的测量深度可高达至少进入到建筑材料中0.75”。监控装置830可包括一个或者多个来自一个或者多个热摄像机的热像模式，其可提供一个或者多个墙壁拍摄或者360度的旋转视角。监控装置830可具备长距离无线传输的能力，例如，可在远至500英尺的每个监控装置830和基本单元(例如，处理部件810和网络通信装置852，可将这两个部件结合和/或实现为一个或者多个装置)之间进行无线传输。如本领域技术人员应当理解的那样，可通过有线和/或无线网络来访问基本单元，并可提供通过动态在线报告工具获得的24/7数据，所述在线报告工具适于查看、打印、显示电子邮件图表以及监控状况曲线图。本领域技术人员应当理解的那样，红外成像系统800可提供对所有系统配置设置的访问、自定义阈值和警报、用户访问管理(例如，增加、移除和/或修改人员访问)，以及通过手机、文本消息、电子邮件等向用户或者操作者发出警报。红外成像系统800可包括用于实时查看站点的读数的显示器并提供在不同的房屋传感器之间进行切换的能力。

在一个实施例中，传统的可见光摄像机(例如，可见光谱成像仪)在保护隐私的区域(例如，浴室、淋浴装置等)通常是不可接受的。相反，红外成像仪(例如，低分辨率热成像仪)提供的热图像可保护人的身份，这是因为人显示为热点，而热点不能表明详细的特征，例如，人的面部特征。因此，可选择或者设计提供低分辨率的热图像的红外成像仪，所述低分辨率的热图像将人定义为没有特征的点，以保护人的身份。因此，红外成像仪与可见光成像仪相比，可较少的侵犯受监控的人。此外，由于热图像的辐射能力，可将处于人体温度范围中的对象与其他对象区别开来，这可使得根据本实施例的红外成像系统及方法以低空间分辨率操作来探测人，而无需产生使观测者可能会确定人的身份的图像。

当应用时，本发明的各种实施例可使用硬件、软件或者硬件和软件的各种组合来实现。当应用时，在不脱离本公开的范围和功能的情况下，可将本文所提出的各种硬件部件和/或软件部件结合为包括软件、硬件和/或二者的复合部件。当应用时，在不脱离本公开的范围和功能的情况下，可将各种硬件部件和/或软件部件分割为包括软件、硬件和/或二者的子部件。当应用时，可以预期的是，软件部件可实现为硬件部件，反之亦然。

可将根据本公开的软件(例如，程序代码和/或数据)存储到一个或者多个计算机可读介质上。还可以预期的是，可使用一个或者多个通用或者专用计算机和/或计算机系统、联网的计算机和/或其他装置来实现本文所提及的软件。当应用时，可改变本文所描述的各个步骤的顺序、可将各个步骤组成复合的步骤、和/或将步骤分成执行本文所描述的功能的子步骤。

在各种实施例中，可将模块112A-112N的软件嵌入到(例如，硬编码)处理部件110中，或者存储到存储部件120上以便处理部件110访问和执行所述软件。在一个方面，模块112A-112N的代码(例如，软件和/或嵌入的硬件)可适于定义预先设置的显示功能，其使得处理部件100能够自动地在用于感测如本文所述的工作模式的各种处理技术之间进行切换。

以上所描述的实施例是示例性的，而不是限制本公开。还应当理解的是，根据本公开的原理，可作出多种修改和改变。从而，本公开的范围仅由下面的权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种红外摄像机系统，包括：

具有红外图像传感器的保护外壳，所述红外图像传感器适于捕获并提供建造物的区域的红外图像；

位于所述保护外壳内的存储部件；

处理部件，其适于从所述红外图像传感器接收所述建造物的区域的所述红外图像、处理所述建造物的区域的所述红外图像以生成热信息、并将所述热信息存储到所述存储部件中；以及

其中，所述处理部件适于处理所述建造物的区域的所述红外图像以探测存在于所述建造物的区域中的一个或者多个人、通过探测所述建造物的区域中的近似于人体温度的对象来生成人员探测信息、并将所生成的人员探测信息存储到所述存储部件中；以及

其中所述红外摄像机系统适于利用一个或多个感测部件从包括紧急模式的多个模式中确定工作模式；并且

其中所述处理部件适于存储记录的视频图像，而不擦除或者覆盖在工作在紧急模式之前存储的预定数量的视频数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理部件适于确定是否至少有一个人已经跌倒、通过对跌倒的人的轮廓进行人的轮廓分析来生成跌倒的人的探测信息、并将所生成的跌倒的人的探测信息存储到所述存储部件中。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理部件适于根据人所在的区域、人体位置、人体温度和/或人体在预定的时间段内没有移动来确定是否至少有一个人需要帮助；以及

生成警报以通知急救人员。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括适于通过无线网络与用户进行通信的无线通信部件，其中，通过所述处理部件在本地收集所述建造物的区域的状况信息，并利用所述通信部件通过无线网络将所述状况信息提供给计算机，以使所述用户可远程查看并分析所述状况。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括发送器，其用于无线发送归航信标信号，以使急救人员在所述红外摄像机系统在紧急模式中操作时定位所述红外摄像机系统。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述红外摄像机系统适于基于监控电源、地震活动、和/或用户的命令而进入所述紧急模式。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述红外摄像机系统包括多个保护外壳，所述多个保护外壳具有形成红外图像传感器网络的多个相应的红外图像传感器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述红外摄像机系统适于连续地监控所述建造物的区域的环境参数，所述环境参数包括与结构化的对象相关的湿度、温度和水分中的一个或者多个。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述红外图像传感器附着于所述建造物的结构化对象上，以提供所述建造物的一个或者多个区域的视图，所述处理部件适于通过分析所述红外图像来探测所述建造物中的水灾或火灾，并且基于运动、停电、水灾和/或火灾的探测在紧急模式中操作红外摄像机系统，以及，所述处理部件还适于在所述红外摄像机系统在紧急模式中时与急救人员通信以提供所生成的人员探测信息。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个感测部件包括用于感测包括地震、爆炸、火灾、水灾、烟气、气体泄漏和/或核事故的灾难事件的地震活动传感器，烟探测传感器，热传感器，水位传感器，水分传感器，温度传感器，湿度传感器，烟气传感器，和/或放射性传感器。

11.一种红外成像方法，包括：

捕获建造物的区域的红外图像；

处理所述建造物的区域的所述红外图像，以探测存在于所述建造物的区域中的一个人或者多个人；

通过探测所述建造物的区域中的近似于人体温度的对象来生成人员探测信息；

将所生成的人员探测信息存储到存储部件中；

利用一个或多个感测部件从包括紧急模式的多个模式中确定工作模式；并且

存储记录的视频图像，而不擦除或者覆盖在工作在紧急模式之前存储的预定数量的视频数据。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

处理所述建造物的区域的所述红外图像，以生成用于探测所述建造物中的火灾或水灾的热信息；

基于火灾和/或水灾的探测输入紧急工作模式；

将所述热信息存储到存储部件中；以及

当处在紧急工作模式时与紧急人员通信来提供生成的人员探测信息。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

确定是否至少有一个人已经跌倒；

通过对跌倒的人的轮廓进行人的轮廓分析来生成跌倒的人的探测信息；以及

将所生成的跌倒的人的探测信息存储到所述存储部件中。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

根据人所在的区域、人体位置、人体温度和/或人体在预定的时间段内没有移动来确定是否至少有一个人需要帮助；以及

生成警报以通知急救人员有人需要帮助。

15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：通过无线网络与用户进行通信，其中，在本地收集所述建造物的区域的状况信息，并通过无线网络将所述状况信息提供给计算机，以使所述用户远程查看并分析所述状况。

16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：当处在紧急工作模式时，无线发送归航信标信号。

17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：基于监控电源、地震活动、和/或用户的命令而进入紧急工作模式。

18.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个感测部件包括用于感测包括地震、爆炸、火灾、水灾、烟气、气体泄漏和/或核事故的灾难事件的地震活动传感器，烟探测传感器，热传感器，水位传感器，水分传感器，温度传感器，湿度传感器，烟气传感器，和/或放射性传感器。

19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

监控所述建造物的状况，所述状况包括水分状况、湿度状况和温度状况中的至少一个；以及

将与所述建造物相关的状况信息提供给处理部件。

20.根据权利要求11所述的方法，其中没有被擦除或者覆盖的视频数据的预定数量根据基于非易失性存储器的存储容量和/或视频数据的压缩率的数量来定义的最长时间来限定。