CN103674257A - 热像分析处理装置和热像分析处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明的热像处理装置和热像处理方法,涉及热像处理装置、热像拍摄装置，及红外检测的应用领域。现有技术需要后续人工来设置针对被摄体热像的分析区域，以便于进行分析，但操作繁琐；本发明提供一种热像处理装置和热像处理方法，在红外热像中显示体现被摄体预定形态特征的基准图像，使用者以被摄体热像的作为视觉参照，进行基准图像的调整，调整到视觉匹配，进而设置基准图像对应的分析区域，并进行分析，由此，对使用者的技术要求降低，分析的速度提高，工作强度减低。

Description

热像分析处理装置和热像分析处理方法

技术领域

本发明的热像分析处理装置和热像分析处理方法,涉及热像分析处理装置、热像拍摄装置，及红外检测的应用领域。

背景技术

作为公知的技术，通过热成像装置将现场拍摄的红外数据记录下来，便于后续进行被摄体热场分析来评估被摄体的状态。

对红外热像，需要后续人工来设置针对被摄体热像的分析区域，以便于进行分析。现有技术，使用者根据被摄体热像，对其设置点、线、面的分析区域，有几个方面的问题：

1）使用者由于水平原因，如对被摄体的分析理解不熟悉，容易设置错误，操作繁琐；

2）对位于红外热像中的被摄体热像而言，人为操作设置分析区域，由于每次拍摄的被摄体热像位于红外热像中的大小、角度、位置几乎都不相同，当整理同类被摄体的多个热像文件时，难以做到每次设置操作的标准统一，即，难以做到对设置的分析区域相对被摄体热像的相对位置统一，这样，使后续的分析离散性大。

需要有一种手段能够方便地规范地设置分析区域，进行热像分析。

发明内容

本发明提供一种热像分析处理装置和热像分析处理方法，在红外热像中显示体现被摄体预定形态特征的基准图像，使用者以被摄体热像的作为视觉参照，进行基准图像的调整，调整到视觉匹配，进而设置基准图像对应的分析区域，并进行分析，由此，对使用者的技术要求降低，分析的速度提高，工作强度减低。

为此，本发明采用以下技术方案，

获取部，用于获取待处理的红外数据；

基准图像指定部，用于指定用于获得体现被摄体形态特征的基准图像的构成数据；

位置设置部，用于设置基准图像位于所述红外数据获得的红外热像中的位置参数；

显示控制部，用于将所指定的构成数据获得的基准图像，按照所述位置参数，与获取部获得的红外数据生成的红外热像共同显示；

分析区域确定部，用于确定与基准图像对应的分析区域；

热像分析部，用于基于所述分析区域，按照规定的分析模式，对获取部获取的红外数据或规定处理后获得的数据进行分析，获得分析结果。

本发明还提供了一种热像分析处理方法：

获取步骤，用于获取待处理的红外数据；

基准图像指定步骤，用于指定用于获得体现被摄体形态特征的基准图像的构成数据；

位置设置步骤，用于设置基准图像位于所述红外数据获得的红外热像中的位置参数；

显示控制步骤，用于将所指定的构成数据获得的基准图像，按照所述位置参数，与获取步骤获得的红外数据生成的红外热像共同显示；

分析区域确定步骤，用于确定与基准图像对应的分析区域；

热像分析步骤，用于基于所述分析区域，按照规定的分析模式，对获取步骤获取的红外数据或规定处理后获得的数据进行分析，获得分析结果。

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是实施例的热像分析处理装置的电气结构的框图。

图2是实施例的热像分析处理装置的外型图。

图3是存储介质中存储的被摄体信息、构成数据、分析模式的实施示意图。

图4是基准图像与红外热像的显示例。

图5是现有技术的分析区域与红外热像的显示例。

图6是基准图像（带有分析区域）与红外热像的显示例。

图7是实施例的热像分析处理装置显示界面的示意图。

图8是表示对象加工菜单的设置界面的示意图。

图9是表示对象计算菜单的设置界面的示意图。

图10是表示对象计算的不同计算规则获得的分析区域的效果示意图。

其中，101表示：以轮廓T1的中心点作为基点，进行缩放和变形后，获得的辅助对象的效果示意图；102表示：将轮廓T1进行8等分，获得的辅助对象的效果示意图；103表示：计算轮廓T1的外包矩形，获得的辅助对象的效果示意图；104表示，计算轮廓T1的中心线，获得的辅助对象的效果示意图；105表示：计算基准图像TU1（局部红外热像）中的特征点获得的辅助对象的效果示意图。

图11是表示分析配置的设置界面的示意图。

图12是表示分析区域对应的分析模式的设置界面的示意图。

图13为利用基准图像T1对被摄体热像IR1进行匹配分析操作，显示界面中的红外热像显示窗口的显示变化示意图。

其中，1301表示：待处理的红外热像；1302表示：指定的构成数据获得的基准图像T1与红外热像的显示图像；1303表示：调整中基准图像T1与红外热像的显示图像；1304表示：调整好（视觉匹配）的基准图像T1与红外热像的显示图像，及这时的分析结果；

图14是表示处理过程的一种控制流程图。

图15为构成数据的指定处理流程图。

图16为热像分析处理装置100的电气结构的框图。

图17为热像分析处理装置100的外型示意图。

具体实施方式

下面介绍本发明的实施例，虽然本发明在实施例1中，示例用于处理红外数据的热像分析处理装置，如个人计算机，个人数字处理装置等处理装置，但也可适用于热像拍摄装置。

实施例1，图1是作为本发明的热像分析处理装置1的电气结构的框图。

本实施例的热像分析处理装置1具有进行整体控制的CPU2，及通过总线与CPU2连接的RAM3、显示部4、硬盘5、辅助存储部6、操作部7、通信接口8。热像分析处理装置1可以是计算机、PDA、专用的显示处理装置或专用的热像分析处理装置。

RAM3，暂时存储由CPU2执行程序临时产生的各种数据。

显示部4如液晶显示器，基于CPU2的控制，进行显示。不限于此，显示部4还可以是与影像处理装置1连接的其他显示器，而影像处理装置1自身的电气结构中可以没有显示器。

硬盘5中存储有用于控制的程序，以及控制中使用的各种数据。并且，作为本实施例中存储基准图像的相关构成数据的存储介质的实例。

辅助存储部6，例如CD-ROM、存储卡等存储介质及相关的接口。

操作部7：用于使用者向热像分析处理装置1发出指示，或者输入设定信息，CPU8根据操作部7的操作信号，执行相应的程序。操作部7例如键盘、鼠标等构成，不限与此，也可采用触摸屏或语音控制部件等来实现操作。

通信接口8是例如按照USB、1394、网络等通信规范，将热像分析处理装置1与外部设备连接的接口。

CPU2控制了热像分析处理装置1的整体的动作，硬盘5中存储的所述控制程序使所述CPU2执行相应的处理。

CPU2作为获取部，其取得所述待处理的红外数据；如从辅助存储部6或硬盘5中读取所述红外数据，此外，还可从通信接口8与外部设备连接获取的红外数据，包括与外部的存储装置或者热像拍摄装置获得待处理的红外数据。

所述红外数据，用于获得红外热像的图像数据。例如热像文件的热像数据，例如热像数据流文件中的指定帧，根据不同的数据格式，红外数据可以是热像数据（AD值），也可以是红外热像的图像数据，也可以是温度值的阵列数据，或压缩的这些的数据等。

CPU2还对取得的红外数据进行规定的图像处理，图像处理如修正、压缩、解压、插值、伪彩、合成等，进行转换为适合于记录用、显示用等的数据的处理。根据红外数据的不同格式，一种实施方式，例如，当获取的红外数据为压缩的热像数据，规定的处理如CPU8对获取的红外数据进行解压并进行相应的规定处理；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红外数据进行校正、插值等规定的各种处理。

名词解释

下面，对本文中出现的存储介质、基准图像、构成数据、形态构成数据、辅助构成数据、合成对象、计算对象、加工对象等名词进行解释。

存储介质，可以是热像装置13中的存储介质，如硬盘5、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；还可以是与热像装置13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、热像装置、电脑等中的存储介质或网络目的地的存储介质。优选的，用于获得基准图像、分析区域的构成数据等数据预先存储在热像装置13中或与其连接的非易失性存储介质中。在实施例中，以硬盘5作为存储构成数据等数据的存储介质的实例。

基准图像，为体现了被摄体预定形态特征的图像，形态特征可以是被摄体整体或部分或局部的形态特征。

参考图4所示的基准图像与红外热像的显示图像。图4中的401所示的基准图像TU1（半透明），体现了被摄体的纹理，还体现了被摄体的轮廓，因而，比较生动易于理解，该类基准图像，例如被摄体的可见光图像、红外热像、预先绘制包含了纹理和轮廓等特征的图像。图4中的402所示的基准图像T1（可以不透明或半透明）与红外热像合成显示，在重叠位置（轮廓特征位置）以外的其他像素位置可以全透明显示红外热像，该类基准图像，为仅体现被摄体的边缘轮廓特征的图像，对被摄体热像的遮挡少。图4中的403所示的基准图像W1体现了被摄体的纹理特征，在重叠位置（纹理特征位置）以外的其他像素位置可以全透明显示红外热像。

构成数据，是指与基准图像、分析区域有关的构成数据，例如，可以是矢量图形数据，也可以是点阵数据，或同时包含有矢量图形数据和点阵数据，点阵数据，例如可以是点阵图像数据，还可以是如热像数据等的点阵数据。在实施例中，分为形态构成数据和辅助构成数据。基准图像由形态构成数据，或形态构成数据结合辅助构成数据来获得；用来获得基准图像的构成数据可以是一个或一个以上，但其中至少包括一个形态构成数据。由此，基准图像体现了所对应的被摄体的形态特征，但基准图像中也可以有非形态特征的图像部分。

形态构成数据，用于获得例如上述图4所示的，体现了被摄体形态特征的基准图像的构成数据称为形态构成数据；辅助构成数据，在实施例中，形态构成数据以外的构成数据称为辅助构成数据。辅助构成数据的作用，例如用于生成代表了分析区域，如图5所示的分析区域F1，为现有技术设置的分析区域，单独使用的参照性弱；使用者很难保证每一次设置分析区域的规范性。优选的，由形态构成数据和辅助构成数据共同来获得基准图像，参考图6所示的显示图像，基准图像T1与分析区域F1共同与红外热像显示，提供该提示，将提升基准图像T1的参照效果，并避免了F1参照性弱的缺点，由此，在形态构成数据中也可包含有辅助构成数据。

在实施例中，存储介质中至少存储了一个形态构成数据。构成数据可以以一个构成数据对应一个文件如数据文件、热像文件、图像文件、图形文件等形式存储在存储介质中。但也可不以一个构成数据对应一个文件的形式，例如以数据库的方式来存储构成数据，构成数据作为特定字段对应的数据；此外，还可将多个构成数据作为一个数据文件。优选的方式，对应于同一个被摄体的构成数据相关联存储在存储介质，并且还存储了构成数据获得的对象（图像或代表点、线、面）之间的规定位置关系。

参考图3所示的表（以下称为表3），来说明存储介质中存储的构成数据的一种优选实施方式，即存储多个被摄体信息及各被摄体信息关联的多个构成数据。如表3所示，多个被摄体信息关联的多个构成数据（形态构成数据的类型有：基准1、基准2、基准3，辅助构成数据的类型有：辅助1），辅助1对应的“分析模式1”的分析模式信息，各类型构成数据对应的“分析模式2”的分析模式信息。其中，还存储了同一被摄体信息关联的各构成数据获得的对象之间的规定位置关系的信息，具体而言，例如，存储原始状态下（未发生位移、缩放、旋转的状态下），同一被摄体信息关联的基准2、基准3、辅助1类型的构成数据获得的对象分别相对于基准1类型的构成数据获得的对象的位置信息（坐标位置、或还有尺寸、或还有旋转角度的信息）；此外，规定位置关系也可以是这样的表现形式，存储各类型的对象分别位于同一参照系中（例如红外热像中）的位置信息（坐标位置、或还有尺寸、旋转角度的信息）。在表3中，规定位置关系的信息作为构成数据的一个属性，此外，也可以单独存储的规定位置关系的信息。此外，如果是通过在表3中存储构成数据的索引信息（如文件名等）进行关联的方式，在存储介质中还相应存储了索引信息（如文件名等）对应的构成数据的文件。在表3中，各种构成数据按照规定类型来分类存储，例如按照构成数据获得的对象的显示效果分类，基准1对应了轮廓、基准2对应了事先加工的红外热像（例如局部的标准被摄体热像）、基准3对应了纹理、辅助1对应了重点关注区域。此外，还可按照拍摄用途、数据类型（矢量图形数据、点阵数据）等来分类；此外，分类并不限于对单个的构成数据，还可对多个构成数据的组合构成来分类。此外，并不限于表3的实施形式，其他的实施方式，例如，也可在存储介质中仅以图形文件、图像文件的形式来存储构成数据，或进一步采用文件夹对这些文件进行分类。

其中，被摄体信息为与被摄体有关的信息，例如代表被摄体地点、类型、编号、名称、型号等的信息之一或多个的组合。

虽然，如表3的实施方式，在存储介质中预先存储同一被摄体信息关联的构成数据获得的对象之间的规定位置关系的信息；但也可以不存储，例如由使用者赋予对象之间的规定位置关系，或者有热像装置13的默认位置规则来赋予对象之间的规定位置关系。基于对象之间的规定位置关系，以二个对象为例，可根据其中一个对象位于红外热像中的位置参数（位置、或还包括尺寸、旋转角度），通过保持二者相对的规定位置关系不变，来设置另一个对象位于红外热像中的位置参数（位置、或还包括尺寸、旋转角度）。即，当其中之一位移时，另一对象相同的位移，以保持二者的相对位置不变；当其中之一发生尺寸缩放时，另一对象基于相同的基点，随之发生相同的缩放，以保持二者的大小比例不变；当其中之一发生旋转角度，另一对象基于相同的基点，随之发生相同的旋转角度，以保持二者之间的相对旋转角度不变。特殊的情况下，例如一个对象为另一对象对应的特征点（特征坐标点），当另一对象发生位移时，该特征点随之发生相同的位移；当另一对象相对于缩放基点缩放时，以该缩放基点作为坐标原点，特征点缩放后相对于该缩放基点的坐标（X2，Y2）等于该特征点缩放前相对于该缩放基点的坐标（X1，Y1）乘以缩放率S，即为（X1*S，Y1*S）；当基准图像发生旋转角度P（如逆时针），特征点基于相同的旋转基点，随之发生相同的旋转角度，特征点旋转后相对于该旋转基点的坐标（X2，Y2）与该特征点旋转前相对于该旋转基点的坐标（X1，Y1）的关系：（X2，Y2）=(X1cosP-Y1sinP,Y1cosP+X1sinP）。

分析区域决定了红外热像中需要分析的部位，例如点、线、面等区域单元或多个区域单元的组合；热像分析部，用于基于规定的位置参数的分析区域，按照规定的分析模式，进行分析，获得分析结果。在实施例中，用来获得分析区域可以是形态构成数据，或辅助构成数据；优选的，从预先存储在存储介质中的构成数据来确定分析区域，此外，也可是由指定加工对象结合加工算法来获得的分析区域，或也可是由指定计算对象按照规定算法计算获得分析区域。此外，分析区域的构成数据也可用来获得分析区域的图像数据，与红外热像共同显示。

分析模式代表了基于分析区域所决定的热像数据进行规定分析获得分析结果所采用的分析计算规则，以温度值计算为例，如计算最高温度、平均温度、最低温度、百分比含量等，以及，还可包括各区域单元之间的计算关系如温差等。但不限于于温度值的计算，可以是涉及热像数据或红外热像有关的各种分析的分析计算规则。进一步，分析模式中还可有分析判断的阀值，及阀值对应的诊断结论。

优选的，与分析模式有关的分析模式信息预先与构成数据关联存储在存储介质。分析模式信息可以是针对各构成数据各自不同的分析模式的信息，如被摄体1的分析模式1的信息为计算：计算辅助1（F1）区域内的S01的最高温度与S02的最高温度，及S01和S02最高温度的差值，并带有分析阀值、及阀值对应的诊断结论，由于在电力行业，期望直接得到诊断的结论，对被摄体的正常、关注、缺陷3种（也可能是一种或多于3种）情况，分别具有对应的分析阀值及结论。以被摄体1的分析模式1为例，还包括：

1）正常：S01和S02最高温度的差值小于2℃；

2）关注：S01和S02最高温度的差值小于4℃，大于2℃；

3）缺陷：S01和S02最高温度的差值大于4℃；

显然，不同类型的被摄体的分析的阀值等通常不同。此外，分析模式也可以是针对所有的构成数据通用的，如分析模式2，为计算分析区域中的最高温度，可以针对所有的分析区域。

除了预先存储的构成数据，还可通过加工、计算等方式，来获得适用的构成数据或由此获得适用的基准图像或分析区域。

加工对象，用于按照规定的加工规则通过加工，获得形态构成数据或适用的基准图像。加工对象，例如，可以是表4中所示“基准1”、“基准2”、“基准3”代表的形态构成数据；例如，也可以是存储卡8中的热像文件所获得的热像数据或红外热像（形态构成数据）；例如，可以是将拍摄获得的热像数据或红外热像作为加工对象；此外，使用者还可在显示部4显示的显示图像中选择其中的基准图像等，来作为加工对象。加工规则例如“剪切”、“阀值范围提取”、“边缘提取”等图像加工处理的规则。

计算对象，用来通过规定的计算规则进行计算，获得辅助构成数据或适用的辅助对象。计算对象，例如，可以通过从形态构成数据或其关联的构成数据中，指定的其中作为计算对象的构成数据。所述规定算法例如对作为计算对象的构成数据进行缩放、变形、分割、等分、计算外包矩形、计算内切矩形、计算中心线、计算特征点、包络线等。

此外，也可由使用者设置并赋予了与形态构成数据获得的对象之间具有规定位置关系的点、线、面的数据，例如在形态构成数据获得的基准图像与红外热像显示的情况下，由使用者根据需要设置与基准图像具有规定位置关系的点、线、面。当对基准图像进行调整，保持二者的相对位置关系不变，可以确保辅助对象对于被摄体热像规范统一。

下面来详细介绍实施例1的具体操作和控制流程。在此，假设硬盘5中存储了如图3所示的内容。参考图7来说明热像分析处理装置1的显示界面，其中，具有菜单设置的选项：文件CD0、对象加工CD1、对象计算CD2、记录设置CD3、被摄体信息的选择窗口CD4、构成数据的身份信息（例如缩略图）的显示窗口CD5、红外热像显示窗口CD6。CPU2与操作部7等构成了配置部，CPU2响应使用者的操作信号，进行相应的显示控制，并将使用者的配置的内容记录至存储介质。可以通过操作部7或通过触摸屏4来进行相关操作。

其中，文件CD0，用于显示存储介质中的待处理的热像文件等，供使用者进行选择。

其中，对象加工CD1，用于使用者指定加工对象及设置（增加、修改、删除）加工规则，参考图8所示的配置界面，来说明“对象加工CD1”菜单项。

构成数据CD11：显示供选择构成数据的信息，例如从表3中获得“基准1”、“基准2”、“基准3”的类型信息，此外，当有其它的类型信息，例如基于存储的构成数据中指定的加工对象类型，结合特定加工规则所代表构成数据的类型信息，也显示作为供选择对象的类型信息。

加工对象CD12：用于使用者选择加工对象。显然，可以选择一个或多个，当选择一个构成数据，代表将该构成数据作为加工对象；当选择了多个构成数据时，代表将基于多个构成数据按照所对应的对象相互之间的规定位置关系，而获得的一个对象作为加工对象。此外，使用者还可在显示部4显示的显示图像中选择其中的基准图像等，来作为加工对象。此外，也可从存储卡等存储介质中的热像文件中选择加工对象。

加工规则CD13：用于使用者选择和设置针对加工对象的加工规则；加工规则包括加工算法及相关参数，在选中算法时常按确认键29，将显示参数栏供录入参数（未图示）。加工算法例如“剪切”、“阀值范围提取”、“边缘提取”等处理，但也可进行其中多种处理。

剪切加工，即提取加工对象位于剪切区域中的数据（如图像数据、热像数据）。

阀值范围提取，即依据规定的算法，对加工对象的数据（如图像数据、热像数据）位于阀值范围的数据进行提取（对于红外热像而言例如提取温度带或颜色带），阀值范围的表现形式，例如：热像数据AD值范围、红外热像的色标范围、温度的阀值范围、灰度范围、亮度范围、颜色范围等，可以是预存的阀值范围，也可由使用者根据构成数据获得的图像进行阀值范围的设置和调节。

边缘提取处理，即依据规定的算法，提取加工对象的数据（如图像数据、热像数据）中的边缘轮廓的数据。例如按照规定的阀值范围对确定的加工对象进行二值化；其中，规定的阀值范围可以是预存的阀值范围，也可显示二值图像，由人工进行二值化阀值范围的设定，所述阀值范围例如设置热像数据AD值范围、温度的阀值范围、灰度范围、色标范围等；而后，对二值化处理后的图像，进行连通区域的处理；接着，对连通区域进行边缘检测处理，得到边缘轮廓数据。进一步，还可对获得的边缘轮廓数据进行矢量化处理。

其中，对象计算CD2，用于使用者选择计算对象并设置（增加、修改、删除）的算法规则。参考图9所示的配置界面，来说明“对象计算CD2”菜单项。

对象CD21：显示供选择对象的信息。供选择对象的信息例如从表4中获得”基准1”、“基准2”，“辅助1”的类型信息，此外，当有其它的类型信息，例如指定的计算对象类型结合特定算法规则所代表的构成数据的类型信息，例如指定的加工对象类型结合特定加工算法所代表的构成数据的类型信息，也显示作为供选择对象的类型信息。

计算对象CD22：用于使用者选择计算对象；显然，可以选择一个或多个，当选择一个构成数据，代表将该构成数据作为计算对象；当选择了多个构成数据时，代表将基于多个构成数据按照所各自对应的对象相互之间的规定位置关系，而获得的一个对象作为计算对象。此外，使用者还可在显示部4显示的显示图像中选择其中的基准图像中对象之一或多个，来作为计算对象。

算法规则CD23：用于使用者选择和设置针对计算对象的算法规则；算法规则包括算法及相关参数，算法例如缩放、变形、特征点、等分、外包矩形、内切矩形、中心线、包络线等的算法，参数例如缩放的基点、缩放率，变形的基点、变形率（如纵横比），基于特征点设置的构成数据类型（如点、线、面等）及尺寸、等分的数量等与算法相关的参数，在选中算法时，将显示参数栏供录入参数（未图示）。对所选择的计算对象可选择结合一个或多个算法及参数。

参考图10来说明使用者在操作“对象计算CD2”，通过设置计算对象和算法参数，来获得的分析区域（也可作为基准图像的图像部分）的作用和效果。

参考图10（101）所示的基准图像T1和分析区域F101，将轮廓T1构成数据（基准1）作为计算对象，以轮廓T1的中心点作为基点，进行缩放和变形后，获得的分析区域F101；该分析区域可用于测量计算例如被摄体本体的温度分布，可以减少红外热像中周围环境中的对被摄体边缘的影响。

参考图10（102）所示的基准图像T1和分析区域F102，将轮廓T1构成数据（基准1）作为计算对象，算法参数为进行8等分，获得的分析区域F102；该分析区域，可用于测量计算例如被摄体的不同等分区域的温度分布。

参考图10（103）所示的基准图像T1和分析区域F103，将轮廓T1构成数据（基准1）作为计算对象，算法参数为计算外包矩形，获得的分析区域F103；该分析区域，可用于测量计算例如被摄体的最高温度，可以减少背景中的高温物体的影响。

参考图10（104）所示的基准图像T1和分析区域F104，基于轮廓图像T1的中心线而设置的分析区域F104；该分析区域，可用于测量计算例如被摄体的纵向温度分布。

参考图10（105）所示的基准图像TU1和分析区域F105，将TU1（TU1为局部红外热像）构成数据作为计算对象，算法参数为计算如温度高的像素点（检测出的特征点的范围），获得的分析区域F105，该分析区域，可用于对被摄体特征部位进行测量。

其中，分析配置CD3，用于使用者设置，基准图像、分析区域的构成数据的规定指定类型、位置、合成参数、分析模式。参考图11所示的配置界面，来说明“分析配置CD3”菜单项。

构成数据CD31：显示供指定的构成数据的信息，供选择对象的信息例如从表3中获得”基准1”、“基准2”，“辅助1”的类型信息，此外，当有其他的类型信息，如在“对象加工CD1”中设置的加工对象类型结合特定加工规则所代表的类型信息“基准2（加工）”，如在“对象计算CD2”中设置的计算对象类型结合特定计算规则所代表的类型信息“基准1（计算）”，也显示作为供选择构成数据的类型信息。

基准图像CD32：用于使用者选择用于获得基准图像的构成数据。可从中选择一个或多个。

位置规则CD33：用于使用者配置与基准图像位于红外热像中的起始位置参数（位置，或还有尺寸，或还有旋转角度）有关的位置规则。

其中，指定位置：用于设置所选择的构成数据获得的对象位于红外热像中的起始位置参数（位置、尺寸、旋转角度）的默认位置规则。例如，当使用者选中“指定位置栏”，则显示输入栏（未图示），使用者可输入所选择的构成数据获得的对象在红外热像中的位置、尺寸、旋转角度。当均不输入时，例如，可以默认位置起点为红外热像的左上角、尺寸为原始尺寸、旋转角度为0。此外，也可以自适应区域中自适应的方式来设置默认的位置规则。

其中，关联位置：选择该项，则将首先根据红外数据中附加的构成数据所关联的位置信息，或所选择的构成数据预先关联的位置信息，来获得该构成数据获得的对象将位于红外热像中的位置参数。

合成参数CD34：用于设置所选择的构成数据获得的合成对象与红外热像的合成参数，合成参数例如透明率，当有多个合成对象时的重叠次序，进一步，还可有颜色、线型等（未图示）。

分析区域CD35：用于使用者设置和选择分析区域的构成数据的类型。使用者可以在构成数据CD31中选择用于获得分析区域的构成数据；此外，当选中“分析区域CD35”并长按确认键，则显示如图12所示的分析区域和分析模式的设置界面，用于使用者在基准图像或红外热像中设置“点”、“线”、“面”的分析区域。此外，还可设置分析区域的范围，以图12中的T1为例，可以设置分析区域是位于T1的区域内，还是T1的区域外，还是T1的边缘轮廓上。

显然，分析区域，可以是基于存储介质中存储的与所指定的形态构成数据或该形态构成数据关联的构成数据来获得；也可以是基于存储介质中存储的形态构成数据或关联的构成数据中指定的计算对象，按照规定算法规则计算来获得；也可选择多个构成数据来获得组合的分析区域；也可以是指定的加工对象，通过特定加工规则，进行加工获得分析区域；此外，也可以是使用者也可人为操作设置的“点、线、面”分析区域，即人为确定与基准图像（或红外热像）的规定位置关系而获得分析区域。采用哪一种分析区域的设置方式可以由使用者根据红外检测的目的来选择。注意，设置分析区域时，可对分析区域中的区域单元进行人工或自动编号（如图12中的F1具有的框形区域单元S01、S02）。当完成分析区域的配置，可进一步设置该分析区域对应的分析模式的设置。

分析模式CD36：用于使用者设置分析区域所对应的分析模式。供选择的信息例如从表3中获得分析模式1、分析模式2或其他预先存储的分析模式的信息；此外，当选中“分析模式CD36”并长按确认键，则显示如图11所示的分析模式的设置界面。

参考图12来说明分析模式的设置界面，具有分析区域的调整栏SZ0、分析区域设置栏SZ1、分析模式设置栏SZ2等。

调整栏SZ0中，为调整分析区域与基准图像之间的规定位置关系，通常将显示形态构成数据获得的对象，及分析区域，作为调整位置的参照，本例中以显示在“基准图像CD32”中选择的基准图像T1，及在“分析区域CD35”中选择的分析区域F1为例，调整栏SZ0中，使用者可以对分析区域F1中的区域单元S01、S02进行如减少、改变位置、调整、改变（点、线、面）种类，或设置新的区域单元。

分析区域设置栏SZ1，用于设置基准图像T1所对应的分析区域，包括设置点、线、面、和类同于“对象计算CD1”、“对象加工CD2”中的计算规则，这时计算对象通常默认为T1。

分析模式设置栏SZ2，用于设置分析模式，其中的“区域”用于选择在SZ0中显示的区域单元的编号，例如：S01、S02；“模式”如：最高、最低、平均温度等；“计算”如：加、减、乘、除；“比较”如：大于、小于等，“阀值”为用于诊断的阀值；“关系”如与、或、非等逻辑关系，此外，还可有信息选择或录入栏（未图示），用于输入诊断依据、缺陷类型、缺陷程度、处理建议。

其中，当不录入“比较”关系和“阀值”时，构成了单纯计算功能的分析模式，如录入“比较”关系和“阀值”时，构成了具有诊断功能的分析模式。当设置完成确认后，关联存储到表3中。由此，与分析区域所对应的分析模式，可以是预先关联存储的；也可以没有预先关联存储的情况，如可以是使用者的设置的、热像装置13所规定的分析模式等这些情况。

图7中的CD5，为信息显示栏，例如显示与被摄体有关的信息，如地点、型号、编号、名称、类型等信息。

图7中的CD6，为构成数据信息显示栏，例如构成数据的图标、缩略图、名称等。

图7中的CD7，为红外热像的显示窗口区域。

记录CD8，为记录按键，例如可配置为记录分析结果，记录基准图像、分析区域等的构成数据及其在红外热像中的位置参数。

分析CD9，为分析键，为避免对热像观察的影响，点击才显示分析结果；此外，在进入分析模式后也可始终显示分析结果。

参考图14来说明本实施例的控制流程。

步骤A01，获取需要处理的红外数据；在此，根据热像文件的不同，红外数据可以是热像文件包含的热像数据或红外热像。

在热像分析处理装置1启动后，CPU2实施其控制，显示处理界面，使用者通过如选择存储在辅助存储部6或硬盘5中的热像文件，来取得待处理的红外数据，或者CPU2将热像数据流文件中的红外数据获得的红外热像进行规定帧频的播放，或显示红外热像的缩略图等，来提供使用者指定待处理的红外数据；CPU2根据使用者的操作来确定并取得待处理的红外数据。此外，还可从通信接口8与外部设备连接来获取的红外数据，包括与外部的存储装置或者热像拍摄装置进行连接，获得待处理的红外数据。此外，可不显示红外热像。本实施例中，CPU2对待处理的红外数据实施规定的图像处理，生成显示用图像数据，并显示在显示部4处理界面的热像显示窗口位置。如图13中的1301所示。在以往，对该红外热像中的被摄体热像IR1的分析设置，麻烦而费时，当整理人员由于水平原因，容易设置错误。

步骤A02，基准图像的构成数据的指定处理，其步骤见图15所示的步骤S101-S109。其结果，根据在图12中的设置的基准图像的构成数据的类型，指定T1构成数据来获得基准图像。

步骤A03，位置设置处理，首先判断获取的红外数据是否附加了基准图像的位置信息？如有，则根据所附加的位置信息来设置基准图像位于红外热像中的起始位置参数，如无，则按照默认的位置规则来设置位置参数。

步骤A04，显示基准图像与红外热像；显示界面1302所示的状态。

步骤A05，使用者通过操作部7，改变调整（重新确定）轮廓图像T1的位置、尺寸、旋转角度去匹配如红外窗口界面1302中所示的被摄体热像IR1，这时，位置设置部根据使用者录入的位置、尺寸、旋转角度，来设置基准图像位于红外热像中的位置、尺寸、旋转角度；而后，在步骤A05将改变后的基准图像与被摄体热像进行显示，反应使用者的调整过程，例如经历红外窗口界面1303所示的状态。

录入基准图像位置和/或大小和/或旋转角度的调整操作的一种实施方式，例如在显示界面中选中基准图像，而后，按动一次方向键的上、下、左、右键则代表了规定方向的规定位移量，多次按动即可完成对位移的调整。同时按动一次“上键、下键”则代表了规定缩放率进行放大，按动一次“左键、右键”则代表了规定缩放率进行缩小，多次按动即可完成对缩放的调整。同时按动一次“上键、左键”则代表了以基准图像中心点为基点进行顺时针旋转规定角度，按动一次“上键、右键”则代表了以基准图像中心点为基点进行逆时针旋转规定角度，多次按动即可完成对旋转角度的调整。此外，也可通过鼠标来完成。

以上为调整基准图像的步骤，其实质为当通过调整基准图像对被摄体热像进行匹配来获得被摄体热像IR1在红外热像中的位置、大小、角度。

利用轮廓图形T1作为匹配调整手段，能大幅度降低处理难度，不会遗漏重点关心部位，速度提高，普通使用者很容易掌握这种处理技能，确保后续记录的数据有效性。

步骤A06，当使用者在调整轮廓图像T1至其与被摄体热像IR1处于视觉匹配状态时，

例如达到红外窗口界面1304所示的状态，通过按下分析键，发出记录指示。

步骤A07，分析处理，

1）进行分析区域的确定处理。首先检测红外数据是否附加或关联了分析区域的信息，如有，可优先将附加或关联的分析区域予以确定，本例中，假设无关联的分析区域，则根据在图11中的配置，确定F1构成数据来获得分析区域。

2）进行分析区域对应的分析模式确定处理。则根据在图11中的配置，确定F1构成数据对应的分析模式1。

3）进行分析区域位于红外热像中的位置和尺寸的设置处理。在此，根据F1与T1的规定位置关系，及T1在红外热像中的位置参数，即在图13中的1304的位置参数，来确定F1的位置参数。

4）进行分析处理；即基于上述位置参数的分析区域F1，按照规定的分析模式，对（假设红外数据的格式为热像数据）热像数据进行分析，获得分析结果。即对分析区域F1（S01、S02）所决定的热像数据（S01、S02中的热像数据），转换为温度值的处理，并根据分析区域F1所对应的分析模式1信息获得的分析模式进行计算；将计算得到的分析结果数据如区域单元S01、S02的最高温度，以及S01、S02之间的温差等分析结果存放到临时存储部6的规定区域。

5）进行诊断处理；具体而言，根据分析得到的分析结果，与分析模式对应的诊断阀值进行比较，将该诊断阀值与分析结果依据如图12示例的比较关系，来得到诊断的分析结果。

上述的例举并非作为分析处理的实施方式的限定。例如，对分析区域中的热像数据进行转换为温度值的处理，可以是将分析区域中所有的热像数据都转换为温度值；也可以是规定的部分热像数据转换为温度值；还可以是根据分析模式中计算最高、最低、平均温度等不同的模式，来决定对热像数据的转换，是转换分析区域中的一部分热像数据，还是全部；如分析模式为计算分析区域中最高温度时，也可针对分析区域中的热像数据，先比较热像数据AD值的大小，将其中最大的AD值转换为温度值，而并不必须将分析区域中的热像数据全部转化为温度值。此外，也包括算法不同的情况，例如计算最高温度时，并不以单个像素而是以规定数量的相邻像素的AD值的平均值，将最大平均值的相邻像素的AD值转换为温度值，并将该相邻像素热像数据的温度值的平均值作为最高温度值。其中，热像数据经过规定处理转换为温度值，实施方式例如根据设置的被摄体的辐射系数、环境温度、湿度、与热像装置13的距离等以及热像数据的AD值与温度之间的转换系数，通过规定转换公式，得到温度值。此外，分析区域所决定的热像数据，如图13所示，可以是分析单元S01、S02内的热像数据，也可以是分析单元S01、S02外的热像数据，也可以是分析单元S01、S02的线条所在像素的热像数据，在本例中，为S01、S02内的热像数据。

上面的示例说明的根据分析区域来获得温度分析结果的情况，但不限与此，对于热像分析根据应用场合的不同，并不一定是将热像数据转换为温度值来进行的，例如，可以转换为辐射能量值、灰度值、辐射率值等进行分析的情况。本发明同样适用于这些情况。

步骤A08，显示分析结果，如图1304所示。

步骤A09，CPU2判断用户是否退出参照模式。如无，则回到步骤A05，体现了调整后的基准图像T1与红外热像的显示状态，并且，如使用者没有释放分析CD9，则继续显示分析结果。这时，使用者也可点击记录CD8，将本次的分析结果，以及如图1304所示的基准图像T1和分析区域的构成数据和位置参数（位置、尺寸、或还有旋转角度）与红外数据关联记录，例如附加到热像文件中，以后便于查看和调用。如有退出指示，则结束参照模式。

参考图15来说明本实施例中基准图像的构成数据的确定处理。

步骤S101，判断红外数据（帧）是否有附加的基准图像的构成数据，如有，则跳到步骤S109，CPU2将该构成数据指定为用于获得基准图像的构成数据；如无，则进入下一步。

此外，也有这样的实施方式，当硬盘5中仅有一个或具有默认指定的基准图像的构成数据时，CPU2将该默认的构成数据予以指定。

步骤S102，判断红外数据（帧）是否附加或关联有的基准图像的构成数据有关的索引信息，例如，关联保存的构成数据的索引信息例如文件名、编号等，如有，则跳到步骤S109，CPU2根据关联的索引信息来选择构成数据；如无，则进入下一步。

步骤S103，判断红外数据（帧）是否有关联附加的被摄体信息，如有，则跳到步骤S106；如无，则进入下一步。

步骤S104，基于存储的表3，使显示部4的规定位置显示规定数量的被摄体信息；

步骤S105，接着，根据对被摄体热像的认知，或现场拍摄时的记录纸，通过操作部7对显示部4上所显示的被摄体信息予以选择。其中，当表3中的被摄体信息由多个属性的属性信息组合构成时，通过对构成被摄体信息的多个属性的属性信息（被摄体选择信息）的依次列表（或树状显示）显示和多次选择，来最终选择被摄体信息。例如，假定被摄体信息“被摄体1”由对应了变电站属性、设备区属性、设备类型属性的属性信息“变电站1”、“设备区1”、“设备1”构成，选择操作可以是从所显示的变电站属性对应的规定数量的被摄体选择信息（属性信息）中选择“变电站1”，而后，从设备区属性对应的规定数量的被摄体选择信息（属性信息）中选择“设备区1”，接着，从设备类型属性对应的规定数量的被摄体选择信息（属性信息）中选择“设备1”，来最终选择“被摄体1”。选择操作可以分解为对属性信息的多次选择操作来最终选择被摄体信息。此外，被摄体信息也可以对应了设备类型、型号等。

步骤S106，接着，判断是否有形态构成数据的规定确定类型（或被摄体信息仅关联了一个形态构成数据）；如有，则在步骤S109，CPU2根据规定的类型来指定构成数据。在本实施例中，规定的构成数据类型为基准1，则在步骤S109，根据基准1来指定构成数据为T1构成数据。如无，则进入下一步。

步骤S107，当硬盘5中存储了如图3所示的被摄体信息及其关联的多个类型的形态构成数据，选择的被摄体信息关联了多个类型的构成数据，并且其中没有符合规定确定类型的构成数据，或并未事先设置规定确定类型，则进入下一步。

步骤S108，使显示部4显示该被摄体信息关联的多个构成数据有关的信息，例如各构成数据的身份信息由使用者再次进行选择。所述身份信息，如代表其对应的构成数据的身份标识有关的文件名、编号、缩略图、字符、图标、数字、代码等，例如显示基准图像的缩略图，供使用者选择，可以选择其中的一个或多个。或者，也可以采用合成显示后，通过切换所显示的基准图像方式来进行指定。

步骤S109，当使用者进行了选择，根据使用者的选择，来选择用于获得基准图像的构成数据。

如上所述，通过基准图像对处理的红外热像进行分析的调整和视觉匹配；利用轮廓和/或纹理特征的基准图像对被摄体的分析部位进行了限定和对使用者的视觉提示，避免了遗漏，从而保证了红外热像处理的质量，并提高了处理的速度；当视觉匹配后进行记录，并将基准图像的位置、大小、角度的规定的记录信息与被摄体热像建立关联记录，使该红外热像易用于后续的批处理分析。

此外，在本实施例中，基准图像的构成数据虽然预先保存在硬盘5中，但也可以将获取的红外热像进行规定处理后获得，或保存在其他的存储介质中。

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。

实施例2

本实施例是在热像装置13中，在闪存9中，存储了用于回放模式下，执行对回放的红外热像，设置基准图像及调整基准图像的控制程序。与热像分析处理装置1不同之处，在于热像装置13具有拍摄获得热像数据的拍摄部1，其它的主要结构与图1所示的热像分析处理装置1类同。

热像装置13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、控制部10、操作部11，控制部10通过控制与数据总线12与上述相应部分进行连接，负责热像装置13的总体控制。控制部10例如由CPU、MPU、SOC、可编程的FPGA等来实现。

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10的控制信号驱动透镜来执行聚焦或变焦操作。此外，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AD值）。

图像处理部2用于对通过拍摄部1获得的热像数据，及回放模式下，获取部（控制部10）获得的红外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。在回放模式下，基于使用者指定的热像文件（红外数据），来获得红外热像，根据热像文件的格式不同，红外数据例如压缩后的热像数据，例如压缩后的红外热像的图像数据。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，或者，也可与控制部10为一体。

显控部3根据控制部10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显示在显示部4。通信I/F5是例如按照USB、1394、网络等通信规范，将热像装置13与外部装置进行连接并数据交换的接口，作为外部装置，例如可以列举个人计算机、服务器、PDA（个人数字助理装置）、其他的热像装置、可见光拍摄装置、存储装置等。

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10的工作存储器起作用，暂时存储由图像处理部2和控制部10进行处理的数据。不限于此，控制部10、图像处理部2等处理器内部包含的存储器或者寄存器等也可以解释为一种临时存储介质。

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装置13主体的卡槽内，根据控制部10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。

操作部11：用于使用者进行各种指示操作，或者输入设定信息等各种操作，控制部10根据操作部11的操作信号，执行相应的程序。参考图2来说明操作部11，提供使用者操作的按键有记录键21、切换键22、调焦键23、菜单健24、模式键25、加工键26、确认键27、方向键28、方位键29、回放键30等；其中，记录键21用于进行记录操作；切换键22用于合成对象等的切换操作；调焦键23用于进行调焦操作；菜单健24用于进入或退出菜单模式的操作；模式按键25用于进入或退出参照模式；加工键26用于进入或退出加工模式；确认键27用于确认操作；方向键28用于进行菜单条目等的选择；方位键29用于进入或退出方位检测模式；回放键30用于进入或退出回放模式。不限于此，也可采用触摸屏31或语音识别部件（未图示）等来实现相关的操作。

热像装置13的整体的动作由控制部10控制，在存储介质例如闪存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。

由于，热像装置13除了拍摄部1外，其它的主要结构与图1所示的热像分析处理装置1类同。省略了具体实施方式的说明。

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。

Claims (10)

1.热像分析处理装置，包括：

获取部，用于获取待处理的红外数据；

基准图像指定部，用于指定用于获得体现被摄体形态特征的基准图像的构成数据；

位置设置部，用于设置基准图像位于所述红外数据获得的红外热像中的位置参数；

显示控制部，用于将所指定的构成数据获得的基准图像，按照所述位置参数，与获取部获得的红外数据生成的红外热像共同显示；

分析区域确定部，用于确定与基准图像对应的分析区域；

热像分析部，用于基于所述分析区域，按照规定的分析模式，对获取部获取的红外数据或规定处理后获得的数据进行分析，获得分析结果。

2.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，

所述位置设置部，用于响应使用者的预定操作来改变基准图像位于红外热像中的位置、尺寸、旋转角度中的至少之一。

3.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，

所述基准图像指定部，用于根据所选择的红外数据的关联信息，来自动指定用于获得基准图像的构成数据和/或分析区域的构成数据。

4.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，所述基准图像和分析区域的构成数据为存储介质中存储的具有规定位置关系的构成数据。

5.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，所述分析区域至少包含基于存储介质中存储的构成数据中所指定的计算对象，按照规定算法规则计算获得的分析区域，所述计算对象与基准图像的构成数据为同一个构成数据，或与基准图像具有规定位置关系的对象的构成数据。

6.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，所述分析区域至少包含基于存储介质中存储的构成数据中所指定的加工对象，按照规定加工规则加工获得的分析区域，所述计算对象与基准图像的构成数据为同一个构成数据，或与基准图像具有规定位置关系的对象的构成数据。

7.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，

所述基准图像指定部，用于基于存储介质中存储的构成数据，根据所选择的红外数据关联的与构成数据有关的索引信息，来指定基准图像的构成数据。

8.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，

所述基准图像指定部，用于基于存储介质中存储的被摄体信息及关联的构成数据，根据所选择的红外数据关联的被摄体信息，来指定基准图像的构成数据。

9.如权利要求1所述的热像分析处理装置，其特征在于，

具有被摄体信息显示控制部，用于控制使显示部显示规定数量的被摄体选择信息；

所述基准图像指定部根据使用者选择的被摄体选择信息，将选择该对应的构成数据，用于获得基准图像的构成数据。

10.热像分析处理方法，包括：

获取步骤，用于获取待处理的红外数据；

基准图像指定步骤，用于指定用于获得体现被摄体形态特征的基准图像的构成数据；

位置设置步骤，用于设置基准图像位于所述红外数据获得的红外热像中的位置参数；

显示控制步骤，用于将所指定的构成数据获得的基准图像，按照所述位置参数，与获取步骤获得的红外数据生成的红外热像共同显示；

分析区域确定步骤，用于确定与基准图像对应的分析区域；

热像分析步骤，用于基于所述分析区域，按照规定的分析模式，对获取步骤获取的红外数据或规定处理后获得的数据进行分析，获得分析结果。

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