CN103900714A - 热像匹配装置和热像匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明的热像匹配装置和热像匹配方法,涉及红外检测的应用领域。现有技术的热像装置，拍摄时需依靠使用者的主观经验来拍摄被摄体热像，易遗漏，并且难以保证热像的质量；本发明提供一种热像匹配装置和热像匹配方法，能检测所拍摄的红外热像中是否具有特定被摄体热像，当检测到特定被摄体热像时，显示标识，通知使用者。由此，对使用者的技术要求降低，拍摄质量和速度提高，工作强度减低。

Description

热像匹配装置和热像匹配方法

技术领域

本发明的热像匹配装置和热像匹配方法,涉及红外检测的应用领域。

背景技术

自热像检测技术应用以来，使用者一直困惑于对正确拍摄部位、拍摄角度下被摄体成像形态等的认知，这取决于使用者的主观意念和经验，导致目前如果要确保检测的质量则需边拍摄边思考，拍摄速度很慢，如果加快速度则易遗漏关键拍摄部位或被摄体缺陷，影响状态评估的效果。通常需要数年的实践积累，使用者才能达到较高的检测水平。

本领域的技术人员一直在试图解决这个问题，近来，一些期望可以降低热像拍摄的技术难度，提高拍摄速度的手段为人公知。

存在这样的技术，将体现了被摄体预定形态特征的参考图像与拍摄获得的红外热像进行连续重叠显示，使用者以该参考图像作为拍摄被摄体热像的视觉参照，进行被摄体的拍摄，来确保被摄体热像在红外热像中的形态特征的正确，以保证了拍摄的质量。例如专利文献申请号：201210008404.6公开了这样的热像拍摄装置。

然而，上述方式需要使用者通过视觉人工来判断参考图像和被摄体热像的匹配程度，使用者容易产生视觉上的疲劳，并影响了拍摄的速度。

并且，参考图像对使用者的拍摄有较大的局限性，如对红外热像具有一定的遮挡，并且，对被摄体热像的热像位置、尺寸、角度有较大的限定，反而增加了使用者的不便。

因此，所理解需要一种热像装置，其能解决现有技术问题。

发明内容

本发明提供一种热像匹配装置和热像匹配方法，能检测所拍摄的红外热像中是否具有特定被摄体热像，当检测到特定被摄体热像时，显示指示被摄体热像位置的标识，来通知使用者。从而使拍摄的操作简单，对使用者的技术要求降低，拍摄质量和速度提高，工作强度减低，并无需过度依赖使用者主观上的意念的有益效果；利于进一步进行分析、存储等处理或操作。

为此，本发明采用以下技术方案，热像匹配装置，包括：获取部，用于拍摄获取热像数据帧；检测部，用于基于所获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；图像处理部，用于根据检测部检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

或采用以下技术方案，热像匹配装置，包括：获取部，用于获取热像数据帧；检测部，用于基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；图像处理部，用于根据检测部检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

或采用以下技术方案，热像匹配装置，包括：获取部，用于获取热像数据帧；检测部，用于基于所获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；标识生成单元，用于根据检测部检测的检测结果及获取部获取的热像数据帧，生成体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可同时采用以下进一步的技术方案：所述获取部，用于连续获取热像数据帧。

本发明的热像匹配方法，包括：获取步骤，用于获取热像数据帧；检测步骤，用于基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；图像处理步骤，用于根据检测步骤检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

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是表示本发明的实施例1的热像记录装置的示例的热像装置100的概略构成的框图。

图2是实施例1的热像装置100的外型图。

图3是实施例1存储介质中存储的被摄体信息、被摄体识别信息等的示意图。

图4是检测窗口的示意图。

图5是多个检测窗口检测的示意图。

图6是实施例1的处理过程的显示界面的显示例。

图7是表示实施例1的控制流程图。

图8是被摄体轮廓、分析区域作为标识的显示例。

图9是表示实施例2的控制流程图。

图10是实施例2的标识的显示例。

图11是实施例2检测到二个特定被摄体热像并分别生成的标识的显示例。

图12是表示实施例3的控制流程图。

具体实施方式

现在将根据附图详细说明本发明的典型实施例。注意，以下要说明的实施例用于更好地理解本发明，所以不限制本发明的范围，并且可以改变本发明的范围内的各种形式。而且，虽然本发明在以下实施例中用于手持式的热像拍摄设备，但对于本发明来说拍摄功能不是必须的，可以使用要进行特定被摄体检测的任意热像数据源。因此本发明广泛用于读出和播放或显示记录热像、或者从外部接收和处理热像的热像处理设备。所述热像处理设备包括如个人计算机、个人数字助理等各种装置。

实施例1

实施方式1的热像装置100基于由拍摄部1拍摄获得的热像数据帧，依次检测获得的热像数据帧与被摄体识别信息之间的相关度，并且，热像装置100基于所检测到的特定被摄体热像的位置，生成标识，对使用者进行通知。

图1是表示本发明的实施例1的热像匹配装置的示例的热像装置100的概略构成的框图。

具体而言，热像装置100具有拍摄部1、临时存储部2、闪存3、通信I/F4、存储卡I/F5、存储卡6、图像处理部7、检测部8、显示控制部9、显示部10，控制部11、操作部12、控制部11通过控制与数据总线13与上述相应部分进行连接，负责热像装置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信号，该热像信号例如为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作为获取部的实例，用于拍摄获得热像数据帧。

所谓热像数据帧，根据获取部不同的实施方式，可以是热像信号（红外探测器输出信号经AD转换后获得的热像AD值数据），或红外热像的图像数据，或温度值的阵列数据，或其他基于热像信号生成的数据等。在实施例1中所谓的热像数据帧以热像信号为例。

临时存储部2如RAM、DRAM等易失性存储器，作为对拍摄部1输出的热像数据帧进行临时存储的缓冲存储器，例如重复如下处理，即将获取的热像数据帧临时存储规定时间份，并在由所述获取部（拍摄部1）获取新的帧时，删除旧的帧后存储新的热像数据帧；同时，作为图像处理部7、检测部8、控制部11等的工作存储器起作用，暂时存储由图像处理部7和控制部11进行处理的数据。不限于此，图像处理部7、检测部8、控制部11等对应的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。

闪存3，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。本实施例中，如图3所示，与计算相关度等有关的数据存储在存储介质如闪存3中，例如存储被摄体识别信息的数据库（表3），将每个被摄体的被摄体信息、被摄体识别信息、规定的判断值相互对应，存储在该数据库中，此外，也可以以特定格式的数据文件等来存储。在此，规定的判断值预先存储在闪存3中的表3中，但也可以为其他方式来准备，如使用者设置的判断值。

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、编号等的信息，此外，还可以例举被摄体有关的归属单位、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、使用期限等各种信息。根据应用的不同可以准备各种适用的被摄体信息。

通信I/F4是例如按照USB、1394、网络等通信规范，将热像装置100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。

存储卡I/F5，作为存储卡6的接口，在存储卡I/F5上，连接有作为可改写的非易失性存储器的存储卡6，可自由拆装地安装在热像装置100主体的卡槽内，根据控制部11的记录控制单元（省略图示）的控制记录热像数据等数据。

图像处理部7用于对通过拍摄部1获得的热像数据帧进行规定的处理，例如其在显示定时每次到来之际，从临时存储在所述临时存储部2的规定时间份的热像数据帧中，选择并读出每个规定时间间隔的帧；图像处理部7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。图像处理部7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，也可与检测部8、控制部11的处理器为一体。

图像处理部7用于对拍摄部1拍摄获得的热像数据帧（热像信号）实施规定的处理来获得红外热像的图像数据。具体而言，例如，图像处理部7对拍摄部1拍摄获得的热像数据帧进行非均匀性校正、插值等规定处理，对规定处理后的热像数据帧进行伪彩处理，获得红外热像的图像数据；伪彩处理的一种实施方式，例如根据热像数据帧AD值的范围或AD值的设定范围来确定对应的伪彩表范围，将热像数据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。从图像处理部7伪彩处理后获得的图像数据传送到作为缓冲存储器使用的临时存储部2中。

另外，图像处理部7具备图像合成单元（未图示），所述图像合成单元基于标识生成部7A所提供的标识数据，与图像处理部7生成的红外热像，进行合成后产生合成图像的图像数据。此外，图像合成单元也可以是根据这样的处理，即根据标识位于红外热像中的像素位置，来对热像信号进行伪彩处理，以生成体现了标识和红外热像的显示用图像数据（类似重叠的效果）；例如，根据标识位于红外热像中的像素位置，对该像素位置的热像信号不进行伪彩处理，将标识的像素位置以外的热像信号进行伪彩处理，而后结合标识的图像数据，来生成显示用图像数据。

另外，图像处理部7具备标识生成单元7A，用于提供标识的数据。所谓标识，用于根据检测到的被摄体热像的位置、尺寸等参数，来指示被摄体热像（与被摄体识别信息匹配的被摄体热像）位于红外热像中的位置，或还体现了被摄体热像的尺寸，倾斜角度等其他信息。标识可以是点、线、面各种形状；优选的，标识对应了特定的被摄体，例如，体现被摄体形态特征的图像,例如轮廓图像,如图8（a）所示的重叠在被摄体热像上的轮廓图像T1,便于直观地观察匹配度；例如，体现了被摄体特定分析区域的图像，如图8（b）所示的重叠在被摄体热像上的分析区域F1,便于直观地观察分析区域是否合适；这时，例如可将标识的数据及标识与检测窗口的相对位置关系（例如，标识位于模板中的位置、或还包括尺寸、或还包括倾斜角度），预先与被摄体信息、被摄体识别信息等相对应存储在表3中；或者，也可以根据所检测到的特定被摄体热像位于红外热像中的位置、尺寸、倾斜角度等，来生成标识；此外，也可根据对检测窗口中的热像数据进行不同的处理，来获得标识，例如，可进一步提取检测窗口中的热像数据所包含的被摄体热像的轮廓来获得标识。

需要注意的是，图像处理部7也可将标识对应热像数据帧中的像素位置的像素，进行与生成红外热像的其他像数位置的热像信号的伪彩处理所不同的处理，来生成带有体现该特定被摄体热像标识的图像。例如，将检测窗口中的热像数据的特征像素位置（例如轮廓位置）进行不同于其他像素位置的伪彩转换，作为显示的标识；这种情况下，在热像装置100中可以去除用来将标识图像与红外热像合成的图像合成单元。又例如，根据检测窗口的像素位置来进行不同于其他像素位置的伪彩转换（如不同的伪彩表），作为显示的标识；这种情况下，在热像装置100中或还可去除用来将标识图像与红外热像合成的图像合成单元，或者还可去除用于获得标识图像数据的标识生成单元7A。

检测部8基于获取的热像数据帧，进行与被摄体识别信息之间的相关度计算；例如，检测部8基于控制部11的控制，可以通过读取临时存储部2中所存储的拍摄部1拍摄获得的热像数据帧，或通过读取临时存储部2中所存储的图像处理部对拍摄部1拍摄获得的热像数据帧进行规定处理获得的数据（例如伪彩处理获得的红外热像的图像数据），来执行与所登记的被摄体识别信息之间的相关度的检测处理。

在其他的实施方式中，如也可以是外部输入的数据获得的，例如通过I/F4从其他热像装置接收后解码获得的热像数据帧。如也可以是从记录介质中的热像文件所获取的，例如从存储卡6中读取热像文件而获得热像数据帧。

与检测处理有关的热像数据帧，可以是热像信号，或红外热像的图像数据，或温度值的阵列数据，或其他基于热像信号获得的数据等。

在实施例1中，检测部8例如包括特征登记单元、检测窗口设置单元、检测单元、判断单元（未图示）。

特征登记单元，用于登记用来相关度计算有关的被摄体识别信息。例如，可根据存储介质中预先存储的被摄体识别信息来登记被摄体识别信息；例如，根据使用者的选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，来登记用于相关度计算的被摄体识别信息。此外，也可以由用户来指定被摄体识别信息，例如可以通过从显示图像中指定被摄体区域来获得被摄体识别信息（例如模板数据，或该区域提取的特征量）。所登记的被摄体识别信息例如被存储在临时存储部2的规定位置，或存储时以标记与存储的其他被摄体识别信息区别。

所谓被摄体识别信息可以是用于模板匹配的模板数据（如模板图像）；此外，被摄体识别信息也可以是参数描述的特征量，所谓特征量(点、线、面等特征)，例如，为根据检测窗口中所包含的像素的状态所决定的值，如为特定检测窗口中的规定部分像素的比例、像素值的平均值、特定被摄体的轮廓的中心点、面积等。例如，对于表3中的被摄体1，被摄体识别信息为模板数据301，对于表3中的被摄体2，被摄体识别信息为特征量302。在具体应用中，可以根据情况采用其中一种或多种被摄体识别信息方式的结合。

检测窗口设置单元，用于设置检测窗口。例如根据一定范围的检测区域（如图5中的G1），在该检测区域G1中设置多个检测窗口，可以是多个不同尺寸的检测窗口，也可以是近一步倾斜后的检测窗口，通常可根据拍摄质量的要求来预先设定检测窗口的尺寸、倾斜等；如图4所示，其中图4（a）为标准的检测窗口，图4（b）为根据缩小尺寸的检测窗口，图4（c）

为放大尺寸设置的检测窗口，图4（A）为按照规定角度倾斜而设置的检测窗口。为了等于检测窗口的尺寸，此处模板图像以缩小或放大或还倾斜的状态被使用，或者，也可以准备及存储尺寸等于窗口尺寸的模板图像以备使用。此外，也可将检测窗口中的热像数据以缩小或放大或还倾斜的状态被使用，以对应模板图像。检测窗口不限定于方形，也可以是其它形状，例如可以根据模板图像的形状来定。

检测区域也可由使用者根据拍摄习惯来设置；或者也可以是预存的如与被摄体信息关联的；也可以根据上次标识的位置生成的；也可不设置特定的检测区域，而将热像数据帧的范围作为检测区域。也可以是使用者指定的位置和尺寸来设置多个检测窗口。并非必须设置多个检测窗口，也可以只设置一个检测窗口。

需要注意的是，对于红外检测的应用领域，例如变电站中充斥着大量外形类似，但名称不同的设备，为避免误导使用者及误拍摄，优选的是设置检测区域。在红外热像上重叠显示检测区域的标识，使用者易于明白所拍摄的被摄体热像的大致位置、尺寸等，便于拍摄参照。但检测区域也可不显示。

检测单元，将所检测的热像数据帧基于检测窗口中的热像数据，与被摄体识别信息进行比对，获得用于评价类似程度的相关度的值。当设置了多个检测窗口时，例如可将其中检测获得的最大相关度的值作为该热像数据帧的相关度的值。

检测部8的检测处理可以是基于模板匹配的检测方式，基于检测窗口中的热像数据与模板图像进行相关度的计算和比较；例如，检测单元计算检测窗口中的红外热像的图像数据和作为模板的红外热像的图像数据相互对应的位置的像素之间的差的和，所计算出的差的和越小，相关度越高。

也可配置为提取特征量进行匹配的实施方式，利用模板图像与检测窗口中的热像数据的特征量之间的比较来确定相关度。例如，提取检测窗口中的被摄体图像的特定像素的比例，与模板图像中的特定像素的比例越接近，相关度越高。

检测部8的检测处理也可以是基于参数描述的特征量的检测实施方式，进行规定的运算来获得检测窗口中的热像数据的特征量，并与特征量的基准值（被摄体识别信息）进行比较，来获得相关度的值。例如，所述特征量的基准值为特定像素值的像素的比例，检测单元计算检测窗口中的热像数据特定像素值的像素的比例，与特征量的基准值进行比较，来获得二者之间的相关度的值。

优选的方式，采用轮廓图像作为匹配的模板，检测部8例如通过以下的处理来检测热像数据帧中是否具有特定被摄体，首先，检测部8提取位于检测窗口中的热像数据，按照AD值的预定阀值对读取的检测窗口中的热像数据进行二值化；接着，提取该二值图像的具有预定像素值（1或0）的像素相连通的连通图像；而后判断该连通图像是否具有预定范围的大小；如果判断出该连通图像的大小在预定范围内，则近一步在提取的连通图像与所登记的模板之间执行比较处理，例如计算二者之间的重叠面积在各自总面积中的比例之和，由此，获得所提取热像数据与模板之间相关度。

判断单元，将相关度根据规定的判断值（例如与被摄体识别信息一起对应预存的）进行判断；例如，当搜索到与模板之间的类似程度的相关度的值超过了判断值时，将该帧判断为包含有特定被摄体热像的帧，即检测到特定被摄体热像，来获得检测结果。在此，规定的判断值预先存储在闪存3中的表3中，但也可以为其他方式，如使用者设置的判断值。

对于检测的示例，如图5所示，检测部8从热像数据帧501的规定检测区域G1的左上角到右下角移动窗口J1以进行检测，剪切窗口中的热像数据，并检测其与模板图像T1的相关度。具体而言，窗口J1从左端向右以规定值的窗口位移（例如一个像素）逐步地移动，并在到达右端后，被设置返回左端并向下移动窗口位移，以及随后再次逐步地向右移动。为高精度地检测被摄体，检测的窗口尺寸、窗口位移、窗口的倾斜角度的变换范围被预先定义，例如窗口尺寸的变化范围从150×50像素到120×40像素，窗口位移的变化范围从10个像素到1个像素，窗口的倾斜角度的变化范围为基于中心点的0°到10°。检测部8逐次的，每次5个像素地改变窗口尺寸，并每次1个像素地改变窗口位移，并每次2°地改变窗口倾斜角度。检测部8进行模板图像T1和热像数据帧501的相关度计算；在完成所有检测窗口的检测后，从中选择相关度最高的检测窗口所获得的相关度的值，作为该热像数据帧501对应的相关度的值。

注意，可以基于被摄体识别信息，来计算热像数据帧的相关度的各种方法，上述例举的处理仅是可使用方法的示例。

显示控制部9，用于将临时存储部2所存储的显示用的图像数据显示在显示部10。例如，在拍摄待机模式中，连续显示拍摄获得的热像数据帧生成的红外热像；在回放模式，显示从存储卡6读出和扩展的红外热像，此外，还可显示各种设定信息。具体而言，显示控制部9具有VRAM、VRAM控制单元、信号生成单元（未图示）等，并且，信号生成单元在控制部11的控制下，从VRAM中定期读出图像数据（从临时存储部2读出并存储到VRAM的图像数据），产生视频信号输出，显示在显示部10。在热像装置100中，显示部10例如是液晶显示装置。不限于此，显示部10还可以是与热像装置100连接的其他显示装置，而热像装置100自身的电气结构中可以没有显示部，这时显示控制部9也可作为图像输出部件的实例。

另外，在实施例中，显示部10用于在检测到具有大于规定的判断值的相关度的热像数据帧时，进行通知；除了以标识的方式来指示被摄体热像的位置外，例如以文字和图像进行警告，显示相关度的信息，例如显示规定时间内最大相关度的热像数据帧获得的红外热像（与动态的红外热像共同显示），或者还伴随着文字、图像的透明率、颜色、尺寸、闪烁、的变化等方式来进行通知。其中，相关度的信息，例如可以将相关度的值换算为示意匹配程度的便于使用者理解的信息，进行显示；例如根据相关度的值与百分比的规定的对照表，或计算的方式（例如一种实施方式，将所提取的特定被摄体轮廓与作为模板的轮廓T1重叠面积在各自总面积中的比例之和，除以200%，即可换算为相关度的百分比值）将相关度的值换算为百分比值；也可以是其他的方式，例如直接将计算相关度的值显示等。为便于说明，在下文中，将相关度的值、评价值、等换算的百分比值作为示例，但实际中并不必须换算成百分比值。优选的，相关度的信息可显示在标识上。

此外，还可以伴随或单独的其他通知方式，例如通过热像装置100中的振动部件、指示灯（未图示），分析部件（未图示），诊断部件（未图示），基于控制部11的控制，在检测到最大相关度的热像数据帧时，也可由指示灯产生灯光变化，由振动装置产生震动，由分析部件进行分析并显示分析结果，由诊断部件进行诊断并显示诊断结果，红外热像的伪彩色变化；或同时以上述方式之一或多个进行通知，只要是使用者可以感知的方式都可。其中，通知的方式可以持续规定的时间。

控制部11控制了热像装置100的整体的动作，在存储介质例如闪存3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。在本实施例中，控制部11、显示部10等还作为被摄体信息选择部的构成，用来选择被摄体信息。

操作部12：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11根据操作部12的操作信号，执行相应的程序。参考图2来说明操作部12，提供使用者操作的按键有记录键1、调焦键2、确认键3、回放键4、菜单健5、方向键6等；此外，也可采用触摸屏7或语音识别部件（未图示）等来实现相关的操作。

参见图7来说明热像装置100的检测模式的控制流程，参考图6来说明拍摄过程中的显示界面的变化。本应用场景如使用者手持热像装置100对变电站的被摄体进行拍摄。控制部11基于闪存3中存储的控制程序，以及各部分控制中使用的各种数据，控制了热像装置100的整体的动作及执行多种模式处理的控制。在接通电源后，控制部11进行内部电路的初始化，而后，进入待机拍摄模式，即拍摄部1拍摄获得热像数据帧，存储在临时存储部2中；图像处理部7将拍摄部1拍摄获得的热像数据帧进行规定的处理，存储在临时存储部2的规定区域中，显示部10上以动态图像形式连续显示红外热像，在此状态，控制部11实施其控制，持续监视是否按照预定操作切换到了其他模式的处理或进行了关机操作，如果有，则进入相应的处理控制。检测模式的控制步骤如下：

步骤A01，控制部11持续监视使用者是否选择了检测模式。

在待机拍摄状态，显示部10显示动态的红外热像，以往使用者会困惑于被摄体热像IR1的形态特征和在其所在的红外热像中的成像位置、大小、角度，为保证拍摄质量规范，通过操作部12的预定操作选择检测模式，当控制部11检测到使用者选择了检测模式（步骤A01：是），则进入检测模式处理。

在步骤A02，特征登记单元登记用于匹配的模板数据T1。例如，控制部11基于闪存3中存储的表3，将被摄体信息生成的被摄体指示信息显示在显示部10，当使用者根据拍摄现场的被摄体“被摄体1”，通过操作部12来选择显示部10上所显示的“被摄体1”，特征登记单元根据使用者的选择，就确定了用来匹配的被摄体识别信息，从闪存3中读取模板数据301，传送到临时存储部2。

步骤A03，获取热像数据帧，将拍摄部1拍摄获得的热像数据帧传送到临时存储部2；

接着，在步骤A04，读取临时存储部2中例如由拍摄部1即时拍摄获得的热像数据帧，检测窗口设置单元，设置检测窗口。例如，基于规定的检测区域G1的左上角，首先设置了检测窗口；

步骤A05，进行检测窗口中的热像数据与被摄体识别信息之间的相关度计算的处理。

检测部8基于检测窗口设置单元所设置的检测窗口，抽取位于该检测窗口中的热像数据，根据特征登记单元所登记的模板，计算二者之间的相关度。例如，根据检测窗口中的热像数据所提取的特定被摄体热像的轮廓，与轮廓图像T1（模板数据301获得的模板图像）的轮廓对比，计算二者之间的重叠面积在各自总面积中的比例之和。

并且，在步骤A06，存储所得到的相关度的值。

在步骤A07中，检测部8判断在热像数据帧中设置检测窗口时，是否已经针对所有检测窗口计算了相关度。如果剩余还没有计算相关度的区域（步骤A07中为否）则回到步骤A04中，检测窗口设置单元在预定方向上将检测窗口的位置偏移预定像素数，将该位置设置为检测窗口的下一位置，并重复后续的处理。

此外，从热像数据帧中搜索与模板类似的帧部分时，对于放大及缩小、以及将检测窗口倾斜规定角度后的检测窗口时，也进行类似上述说明的检测处理。

如果已经针对要在热像数据帧中设置的所有检测窗口计算了相关度（步骤A07中为是），则在步骤A08中获得检测到的最大相关度的值及所对应的检测窗口的位置参数。并且，在步骤A09，如果该相关度小于规定的判断值，则检测部8判断没有检测到特定被摄体热像，回到步骤A03，也可配置为到步骤A11，如未退出则回到A03；重复后续的处理，显示的红外热像如图6（a)、(b)所示，由于未在检测区域G1中检测到匹配的被摄体热像，则显示的红外热像中没有标识的指示。当在步骤A09检测到的相关度大于规定的判断值，则进入步骤A10。

步骤A10，在此，根据相关度最大的检测窗口的位置生成标识，例如直接根据检测窗口的位置和尺寸生成标识。将生成的标识与该热像数据帧获得的红外热像进行合成如重叠，而后进行显示，如图6（c）、图6(d)所示的标识B1和B2。

并且，所检测到的被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度等位置参数，并不限定于检测窗口的位置参数，例如，进一步提取检测窗口中的热像数据的特征，例如提取被摄体轮廓，来获得更为精确的位置参数，并根据该位置参数来设置标识。

步骤A11，判断是否退出检测模式，如退出，则结束，如未退出，则回到步骤A03，重复上述的处理。这样，对连续拍摄获得的热像数据帧，当检测到相关度高于规定的判断值的热像数据帧时，能不断地通知使用者，即根据检测到的被摄体的使用者就不必需通过人为的主观判断被摄体热像的形态特征等，能达到减轻拍摄工作量、避免拍摄错误部位、角度的有益效果。

需要指出的是，检测部8基于获取部连续获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像，并计算特定被摄体热像有关的规定信息；例如，可以是对连续获取的热像数据帧依次全部进行检测处理，也可以只读取规定间隔的热像数据帧进行检测处理；或者对读取的热像数据帧或检测窗口中的热像数据检测前进行了缩小处理等；以此，能减轻伴随着检测的处理负担。

并且，生成带有体现该特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的图像，并不限定于将检测出被摄体热像的该热像数据帧获得的红外热像与由此生成的标识来获得，也可将后续例如规定时间的新获得的热像数据帧获得的红外热像与该标识来获得。

或者，对是否检测到特定的被摄体热像，并不限于相关度的值与判断值之间的比较，也可变更为例如根据检测获得的规定信息和/或基于规定信息获得的评价值及对应的比较值的比较结果，作为检测到特定被摄体热像的依据。所述规定信息，至少包括特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值、相关度的值中的一种或任意组合的信息。

如上所述，在本实施例中，由于设定了规定的检测区域，能便于使用者理解拍摄的范围，当检测到相关度高于规定值的热像数据帧时，对其中的被摄体热像的位置等予以通知，使用者观察到该标识，就知道拍摄了符合要求的被摄体热像，可进行下一步的存储、分析等处理和操作，能达到大幅度降低视觉对准的操作难度，大幅度降低拍摄的体力强度的有益效果。普通使用者容易掌握这种拍摄技能。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，所述检测部8，用于基于获取的热像数据帧，检测所述热像数据帧中的特定被摄体热像的规定信息；所述图像处理部7，根据检测部8检测获得的规定信息，来生成体现相同或不同形态效果的标识，所述不同的形态效果的标识，至少包括颜色、线形、粗细、透明率、形状、内容（例如不同的颜色构成等）、闪烁状态、亮度、构成数据、位置、尺寸、旋转角度、提示信息之一的不同，优选的，采用被摄体的轮廓、被摄体对应的分析区域。其中，所述规定信息，至少包括特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值、相关度的值中的一种或任意组合的信息。

在红外检测的领域，由于考虑到被摄体热像在红外热像中的位置、尺寸、倾斜角度等的不同，对应了不同的拍摄质量；因此，例如考虑被摄体热像位于热像数据帧中的位置、尺寸、倾斜角度等因素，作为生成相应不同形态的标识的因素，来提示使用者注意拍摄的质量。

并且，检测部8还具有检测分析值的功能单元，所谓的分析值例如对所检测的热像数据帧或检测到的被摄体热像按照规定算法获得的分析值；例如由检测窗口中的热像数据AD值计算获得的温度值，规定算法例如计算规定的分析区域中的最高、最低、平均温度值；也可以是不同的分析区域中温度的比较值，例如温差；当检测到被摄体热像中具有大于规定的比较值（例如缺陷的阀值）的分析值时，代表被摄体具有缺陷，那么，应引起使用者的重视；这时的特定的标识将立即引起使用者的注意，对红外检测的意义重大。其中，分析值并不限定于温度值，例如，也可以是AD值、伪彩热像中的颜色值、特定像数值的比例，或还将这些数值按照规定公式计算获得的值等。

由此，当检测部8被配置为检测被摄体热像的多个规定信息时，图像处理部7可以根据检测部8检测获得的规定信息，来生成体现相同或不同形态效果的标识。

其中，可以根据规定信息与标识数据的对照表来生成标识。例如，不同的位置、尺寸、旋转角度对应了不同的透明率、线型等，不同的分析值对应了不同的颜色，不同的相关度的值对应了不同的形状，由此，来生成标识。如图10中所示，示例了不同的检测窗口的位置、尺寸、倾斜角度所对应的标识形态为例；其中，图10（a）检测窗口（作为标识）所对应的形态为虚线，而图10（b）检测窗口（作为标识）所对应的形态为实线。

例如，如图11中所示，在此，检测部8检测到多个被摄体时，图像处理部7可以生成带有针对各个被摄体的标识；由于检测部8检测到被摄体热像IR2中具有高于规定值的热像数据的AD值，其中高于等于规定值的分析值对应了红色，而小于规定值的分析值对应了蓝色；由此，将IR2的标识显示为红色（实线作为示意），而IR1的标识显示为蓝色（虚线作为示意）。此外，也可根据这种情况配置为仅显示IR2的标识。

并且，可以通过规定信息来获得综合的评价值；例如，可以采用所检测的规定信息中的特定信息对应了不同的系数，而由所检测的规定信息中的其他的规定信息结合该系数来获得评价值；例如，可以采用不同的规定信息所占的权重，通过加权来获得评价值。可以通过各种不同的计算方式来获得最终的评价值。

而后，图像处理部7（标识生成单元7A）例如根据评价值与标识数据的对照表来生成标识。将各个区间对应的标识颜色、线型、透明率、闪烁或不同的标识类型（如方、圆、轮廓、分析区域等）等对标识进行区分的参数或数据。

例如，如图10中所示，假定图10（a）检测窗口J2的所对应的0.95，而图10（b）检测窗口J1的窗口系数为0.8，评价值=相关度的值×窗口系数，因此，当二个窗口中检测到相关度一样的特定被摄体热像时，相关度的值结合检测窗口J2的评价值（例如换算为95%）将大于相关度的值结合检测窗口J1的评价值（例如换算为80%），根据评价值所对应的线型（95%对应实线，80%对应虚线）来获得不同形态的标识。

此外，例如也可生成根据所检测的规定信息中的部分信息获得的评价值，根据该评价值及未参与生成评价值的规定信息，与标识数据的对照表来生成标识。

优选的，根据不同的被摄体来预先准备规定信息和/或规定信息获得的评价值与标识数据之间的对照表，并与表3中被摄体信息、被摄体识别信息等对应存储。

此外，即便是不同的规定信息和/或规定信息获得的评价值也可以生成相同的标识，但提示信息不同，例如提示信息的内容、颜色、字体、透明率、闪烁等不同；提示信息可以是标识的一部分，也可以显示在显示部的其他区域。

参见图9来说明实施例2的热像装置100的检测模式的控制流程（其中与实施例1类同的步骤赋予了与图7中相同的标记），参考图10来说明拍摄过程中的显示界面的变化。

步骤A01-步骤A07，类同于实施例1的步骤A01-A07，省略了说明；

步骤B08，检测部8，获得热像数据帧中的规定数量的检测窗口的相关度的值及其对应的位置参数；

步骤B09，如果规定数量的检测窗口获得的相关度都小于规定的判断值，则检测部8判断没有检测到特定被摄体热像，则继续显示红外热像，并回到步骤B03，重复后续的处理，当在步骤B09检测到的相关度大于规定的判断值，则进入步骤B10。

与实施例1的不同之处在于，并不限于选择相关度最大的检测窗口中所获得的相关度的值作为该热像数据帧所对应的相关度的值，也可以选择规定数量的检测窗口获得的相关度的值，并且，当从具有规定距离的多个检测窗口中，检测到相关度大于规定的判断值时，意味着检测到多个类似的被摄体。

步骤B10，检测部8对相关度大于规定的判断值的检测窗口中的热像数据，进行进一步检测，获得与生成标识有关的规定信息例如分析值等。此外，也可从检测窗口中提取被摄体的轮廓，来获得更为精确的被摄体热像的位置、尺寸、旋转角度等的参数。

步骤B11，图像处理部7，根据所获得的规定信息，例如根据评价值与标识的对照表，来生成相应的标识。其中，当检测部8检测到多个被摄体时，可生成各自对应的标识。（如图11中所示）

而后，将生成的标识与该热像数据帧获得的红外热像进行合成如重叠，而后进行显示。

此外，也可不生成不同形态的标识，而将检测到的规定信息及评价值等换算为便于使用者理解的提示信息，进行显示；例如将评价值换算为百分比作为示例（将评价值换算为百分比等），也可以是其他的方式，例如直接将计算评价值显示等。或者生成不同的标识，还显示评价值的信息。如图10所示，图10（a）中所显示的评价值80%（对应显示虚线的标识框）；图10（b）中所显示的评价值95%（对应显示实线的标识框）。

并且，还可以其他的方式来通知特定的评价值或检测到的特定信息，例如，当检测到分析值大于规定的比较值时，还伴随着指示灯的闪烁。其中，通知的方式可以持续规定的时间。通知部也可以是热像装置100中的振动部件、指示灯（未图示），分析部件（未图示），诊断部件（未图示），基于控制部11的控制，在检测到特定的热像数据帧时，也可由指示灯产生灯光变化，由振动装置产生震动，由分析部件进行分析并显示分析结果，由诊断部件进行诊断并显示诊断结果；或同时以上述方式之一或多个进行通知，只要是使用者可以感知的方式都可。

步骤B12，判断是否退出检测模式，如退出则结束，如未退出则回到步骤A02，重复上述的处理。这样，对连续拍摄获得的热像数据帧，当检测到相关度高于规定的判断值的热像数据帧时，能不断地通知使用者，并且，根据所检测到的规定信息，能示意不同视觉效果的标识，能进一步达到减轻拍摄工作量、避免拍摄错误部位、提示特定检测结果的有益效果。

实施例2的变形，在有些应用的情况下，对拍摄是否检测到特定的被摄体热像，并不限于相关度的值与判断值之间的比较，也可变更为例如根据检测获得的规定信息和/或评价值及对应的比较值的比较结果，作为检测到特定被摄体热像的依据，或作为标识生成的依据。

如上所述，在本实施例中，由于考虑了特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值、相关度的值中的一种或任意组合的信息，来生成标识，能及时地提示使用者对特定情况予以注意，能达到大幅度降低视觉对准的操作难度，大幅度降低拍摄的体力强度，提高最终获得的热像数据帧的质量的有益效果。普通使用者容易掌握这种拍摄技能。当然，实施本发明的实施方式的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

实施例3

实施例3，与上述实施例1，2的不同之处在于，所述热像装置100的回放模式下，对被摄体热像进行检测的实施方式，本实施例同样适用于冻结状态下对被摄体热像的标识的设置，及后续例如热像处理装置（例如计算机）读取热像文件时，对被摄体热像的标识的设置。

步骤G01，获取热像数据帧，例如，使用者进行冻结图像时的记录操作，将拍摄部1拍摄获得的即时的热像数据帧保持在临时存储部2；

步骤G02，对该热像数据帧进行检测，在此，检测获得与被摄体热像的信息。（类同实施例1的A03-A08，省略了说明）。

步骤G03，根据检测到的信息，来生成带有标识的图像。（类同实施例1的A10，或实施例2的B10-B12，省略了说明）。

在上述实施例中各自说明了作为的示例的热像装置100。本发明不仅适用于带有拍摄功能的热像装置如各种便携拍摄或在线拍摄的热像装置，还适用于各种热像处理装置，如从外部连续接收和处理热像（如按时序获取热像数据帧）的热像处理装置（如计算机、个人数字助理、与拍摄功能的热像装置配套使用的显示装置等），该热像处理装置例如为计算机，通过通信口（获取部的例子，例如按照USB、1394、网络等通信规范，将热像处理装置与外部设备连接）与热像装置进行有线或无线连接，通过连续接受与其连接的热像装置输出的热像数据帧，来实现一个实施例子，其检测处理等处理方式与上述实施方式类同，省略了说明。

不限于拍摄或从外部获取热像数据帧，也可作为热像装置或热像处理装置中的一个构成部件或功能模块，例如从其他部件来获取热像数据帧，这时，也构成本发明的实施方式。

并且，可以不仅检测整个被摄体的整体区域，而且检测将被摄体划分为多个部件构成的多个检测窗口，这样，能够更精确检测；其中，对于各部件，与整体相同，准备对应的被摄体识别信息（可以是模板或特征量）。也可以是这样的实施方式，检测单元，也可根据被摄体识别信息，并根据多个被摄体识别信息所对应的判断值，来获得判断结果，例如，根据多个特征量的加权，来获得最终的判断结果。也可以是这样的实施方式，检测单元，也可根据多个被摄体识别信息，先计算其中的一个特征量与热像数据帧的比较结果，当大于规定的阀值，并计算下一个被摄体识别信息与热像数据帧的比较结果，根据多次比较，来获得最终的判断结果。注意，可以使用检测特定被摄体热像的各种方法，在该实施例中的处理仅是可使用方法的示例。

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。

存储被摄体识别信息等的存储介质，可以是热像装置100中的存储介质，如闪存3、存储卡6等非易失性存储介质，临时存储部2等易失性存储介质；还可以是与热像装置100有线或无线连接的其他存储介质，如通过与通信I/F4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。

采用被摄体信息关联被摄体识别信息的实施方式，为优选的方式，可根据应用的不同可以准备各种适用的被摄体信息。例如对于电力行业的应用，优选的，被摄体信息为使用者可辨识的代表被摄体的身份信息，如代表被摄体地点、类型、相别的信息；但也可以是代表被摄体类型的信息。显然，被摄体识别信息并不限于必须与被摄体信息关联。

本发明的方面还可以通过独处和执行记录在存储装置上的程序来执行上述实施例的功能的系统或设备的计算机（或诸如CPU、MPU等的装置）、以及通过其步骤由系统或设备的计算机通过例如读出和执行记录在存储装置上的程序来执行上述实施例的功能而知性的方法来实现。为此目的，例如经由网络或从用作存储装置的各种类型的记录介质（例如，计算机可读介质）中将程序提供至计算机或热像装置。

本发明提供一种计算机程序，计算机程序构成的数字信号记录在计算机或热像装置可读的记录介质中，例如硬盘、存储器等中。该程序运行后执行如下步骤：

获取步骤，用于连续拍摄获取热像数据帧；

检测步骤，用于基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

图像处理步骤，用于根据检测步骤检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的动态红外热像。

本发明的实施方式还提供一种可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得热像装置中的计算机执行如下步骤：

获取步骤，用于连续获取热像数据帧；

检测步骤，用于基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

图像处理步骤，用于根据检测步骤检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的动态红外热像。

虽然，可以通过硬件、软件或其结合来实现附图中的功能块，但通常不需要设置以一对一的对应方式来实现功能块的结构。可以通过一个软件或硬件模块来实现多个功能的块。或也可通过多个软件或硬件单元来实现一个功能的块。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。

此外，实施例中以电力行业的被摄体应用作为场景例举，也适用在红外检测的各行业广泛运用。上述所描述的仅为发明的具体例子（实施方式），各种例举说明不对发明的实质内容构成限定，而且，上述实例仅是示例，本发明不限于此；在上述实施例中的结构和操作可以根据需要改变；并且，各种实施方式进行相应的替换和组合，可构成更多的实施方式。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 (21)

1.热像匹配装置，包括：

获取部，用于拍摄获取热像数据帧；

检测部，用于基于所获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

图像处理部，用于根据检测部检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

2.热像匹配装置，包括：

获取部，用于获取热像数据帧；

检测部，用于基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

图像处理部，用于根据检测部检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

3.热像匹配装置，包括：

获取部，用于获取热像数据帧；

检测部，用于基于所获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

标识生成单元，用于根据检测部检测的检测结果及获取部获取的热像数据帧，生成体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识。

4.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，

所述获取部，用于连续获取热像数据帧。

5.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，具有

被摄体信息选择部，用于基于存储介质存储的被摄体信息来选择被摄体信息；所述存储介质用于存储被摄体信息及其关联的被摄体识别信息；

所述检测部，用于根据所选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，来检测是否具有特定被摄体热像。

6.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，所述检测部，用于基于热像数据帧中的规定的检测区域，来进行检测。

7.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，

所述检测部检测出与所述特定被摄体热像有关的规定信息；所述图像处理部，用于根据检测部检测的规定信息和/或基于所述规定信息得到的评价值，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的图像。

8.如权利要求7所述的热像匹配装置，其特征在于，所述规定信息，至少包括特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值、相关度的值中的一种或任意组合的信息。

9.如权利要求8所述的热像匹配装置，其特征在于，

所述图像处理部，根据检测部检测获得的规定信息和/或基于所述规定信息得到的评价值及获取部获取的热像数据帧，来生成带有体现相同或不同形态效果的标识的红外热像，所述不同的形态效果的标识，至少包括颜色、线形、粗细、透明率、形状、内容、闪烁状态、亮度、构成数据、位置、尺寸、旋转角度、提示信息之一的不同。

10.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，所述标识还体现特定被摄体热像位于红外热像中的尺寸、旋转角度、形态特征，其中的一项或多项。

11.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，具有显示控制部，用于控制使显示图像处理部处理获得的图像。

12.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配装置，其特征在于，所述热像匹配装置为便携式热像装置。

13.热像匹配方法，包括：

获取步骤，用于拍摄获取热像数据帧；

检测步骤，用于基于所获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

图像处理步骤，用于根据检测步骤检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

14.热像匹配方法，包括：

获取步骤，用于获取热像数据帧；

检测步骤，用于基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像；

图像处理步骤，用于根据检测步骤检测的检测结果，基于所获取的热像数据帧，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的红外热像。

15.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配方法，其特征在于，

所述获取步骤，用于连续获取热像数据帧。

16.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配方法，其特征在于，具有

被摄体信息选择步骤，用于基于存储介质存储的被摄体信息来选择被摄体信息；所述存储介质用于存储被摄体信息及其关联的被摄体识别信息；

所述检测步骤，用于根据所选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，来检测是否具有特定被摄体热像。

17.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配方法，其特征在于，

所述检测步骤检测出与所述特定被摄体热像有关的规定信息；所述图像处理步骤，用于根据检测步骤检测的规定信息和/或基于所述规定信息得到的评价值，生成带有体现特定被摄体热像位于红外热像中的位置的标识的图像。

18.如权利要求7所述的热像匹配方法，其特征在于，所述规定信息，至少包括特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值、相关度的值中的一种或任意组合的信息。

19.如权利要求8所述的热像匹配方法，其特征在于，

所述图像处理步骤，根据检测步骤检测获得的规定信息和/或基于所述规定信息得到的评价值及获取步骤获取的热像数据帧，来生成带有体现相同或不同形态效果的标识的红外热像，所述不同的形态效果的标识，至少包括颜色、线形、粗细、透明率、形状、内容、闪烁状态、亮度、构成数据、位置、尺寸、旋转角度、提示信息之一的不同。

20.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配方法，其特征在于，所述标识还体现特定被摄体热像位于红外热像中的尺寸、旋转角度、形态特征，其中的一项或多项。

21.如权利要求1-3任意一项所述的热像匹配方法，其特征在于，具有显示控制步骤，用于控制使显示图像处理步骤处理获得的图像。

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