CN103900717A - 热像识别装置和热像识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明的热像识别装置和热像识别方法，涉及热像装置、热像处理装置，以及红外热成像检测的应用领域。现有技术的热像装置，拍摄时需依靠使用者的主观经验来设置针对被摄体热像，易遗漏；热像识别装置，其能方便地选择被摄体识别信息，以此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，则代表该热像的质量能符合被摄体识别信息（例如模板）的要求，保证了被摄体热像的形态正确，避免了遗漏关键拍摄部位或被摄体缺陷，从而使拍摄的操作简单；或还能通知使用者，利于进一步进行分析、存储等处理或操作。

Description

热像识别装置和热像识别方法

技术领域

本发明的热像识别装置和热像识别方法,涉及手持拍摄或在线拍摄的各种热像装置，接收和处理热像的热像处理设备，以及红外热像识别的应用领域。

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。

存在这样的技术，采用红外热像仪采集数字化的红外图像,采用红外图像信号处理部件实时地检测、识别与跟踪目标,200710072483.6公开了这样的热像系统。

然而，但是在红外检测的应用领域需要拍摄的被摄体众多，如何变换合适的被摄体识别信息，来检测特定被摄体是一个有待解决的问题。

因此，所理解需要一种热像装置，其能方便地变换被摄体识别信息，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，则代表该热像的质量能符合被摄体识别信息（例如模板）的要求，保证了被摄体热像的形态正确，避免了遗漏关键拍摄部位或被摄体缺陷，从而使拍摄的操作简单；或还能通知使用者，利于进一步进行分析、存储等处理或操作。

发明内容

本发明提供一种热像识别装置和热像识别方法，基于所选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，来检测所拍摄的红外热像中是否具有特定被摄体热像。或还当检测到特定被摄体热像时，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。

为此，本发明采用以下技术方案，热像识别装置，包括：

获取部，用于连续获取热像数据帧；

选择部，用于从存储介质所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；

检测部，用于根据选择部选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像。

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：

具有信息显示控制部，用于基于存储介质中存储的被摄体信息，显示规定数量的被摄体信息获得的被摄体指示信息；选择部，用于响应使用者对被摄体指示信息的选择，来选择被摄体信息。

本发明的热像识别方法，包括：

获取步骤，用于连续获取热像数据帧；

选择步骤，用于从存储介质所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；

检测步骤，用于根据选择步骤选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像。

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

图9是实施例2存储介质中存储的被摄体信息、被摄体识别信息、参考图像的构成数据等的示意图。

图10是表示实施例2的控制流程图。

图11是实施例2的处理过程的显示界面的显示例。

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基于存储介质中存储的被摄体信息，使显示部显示规定数量的被摄体信息，并根据使用者选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，依次检测拍摄部1拍摄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，对使用者进行通知。

图1是表示本发明的实施例1的热像识别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。

所谓热像数据帧，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。在下文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。在实施例中，以闪存3作为存储被摄体信息等的存储介质（也可是其他与热像装置100连接或安装在热像装置100的存储介质如存储卡8等）的实例。

本实施例中，如图3所示（以下称为表3），与计算相关度等有关的数据存储在闪存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，存储在该特征数据库中，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。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。存储被摄体信息的一种优选实施方式，被摄体信息由多个属性的属性信息构成，如表4中的被摄体信息“变电站1设备区1设备ⅠA相”具有变电站属性对应的属性信息“变电站1”、设备区属性对应的属性信息“设备区1”、设备类型属性对应的属性信息“设备Ⅰ”、相别属性对应的属性信息“A相”。但不限于此，也可以其他形式如单一属性信息来存储被摄体信息。

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帧等数据。

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的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。

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；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；例如，检测部8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。在其他的例子中,也可以是外部输入的数据通过规定处理获得的，例如通过I/F4从其他热像装置所接收后解码获得的热像数据帧。也可以是从记录介质中获取的，例如从存储卡6中读取热像文件而获得。

实施例1中,检测部8包括被摄体识别信息登记单元、检测窗口设置单元、检测单元、判断单元（未图示）。

被摄体识别信息登记单元（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；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3，被摄体识别信息为特征量303。在具体应用中，可以根据情况选择其中一种或多种方式的结合。

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，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（d）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；也可不设置检测区域，即默认热像数据帧的范围为检测区域。也可以是使用者指定的位置和尺寸来设置多个检测窗口。此外，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，基于控制部11的控制，从临时存储部2读取热像数据帧，将所读取的热像数据帧中基于检测窗口设置单元所设置的检测窗口中的热像数据，根据被摄体识别信息，获得用于评价相关度的值。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和作为模板的红外热像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，检测单元计算热像数据中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规定的判断值时，将该窗口中的热像数据判断为与该模板图像类似，确定检测到特定被摄体。

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。

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等还作为选择部的构成，用来选择被摄体信息。

并且，具有选择部，用于从存储介质所存储的被摄体信息来选择被摄体信息；可以是响应使用者对所显示的被摄体指示信息的选择，来选择被摄体信息。也可以根据使用者对按键（例如特定的按键对应了特定的被摄体信息）的操作来选择被摄体信息。

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。基于控制部11的控制，显示控制部，用于基于存储介质中存储的被摄体信息，显示规定数量的被摄体信息获得的被摄体指示信息；并且，优选的方式，将被摄体信息获得的被摄体指示信息与红外热像共同显示。

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从闪存3的表3中读取要进行显示的规定数量的被摄体信息；而后在步骤A02，显示部10显示这些被摄体信息生成的被摄体指示信息与拍摄部拍摄获得的热像数据帧生成的红外热像；如图6（a）所示。其中，根据被摄体信息所获得的被摄体指示信息，可以是被摄体信息的全部或规定的部分信息来获得，可预先规定被摄体信息中用于获得被摄体指示信息的信息构成。

优选的实施方式，将被摄体信息中用来生成被摄体指示信息的规定信息，按照规定位置进行树状显示。具体而言，显示控制部具有树状结构分配单元，用于分配树状结构的层次及各层次对应的属性信息；基于存储介质中存储的被摄体信息的属性信息，所述显示控制部使显示部显示所述热像数据帧生成的红外热像的同时，将规定数量的被摄体信息的属性信息按照树状结构分配单元分配的树状结构的层次及各层次对应的属性信息进行显示。例如图6显示界面中的被摄体指示信息，显示控制部将被摄体指示信息按照代表变电站、设备区、设备类型及相别的规定属性的属性信息分为三层按照规定位置显示；与显示界面中的被摄体指示信息显示为一排相比，显然，同一排的字数减少，使用者便于观察和选择。

以往使用者会困惑于被摄体热像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；使用者进行了对被摄体指示信息的选择；

步骤A03，控制部11判断使用者是否进行的调整操作，例如，是否进行了拖动了如图6中所示的滚动条600进行了被摄体指示信息的显示调整，或者，使用者按动了方向键进行了翻页的调整操作，如有，则回到步骤A01，这时，例如根据使用者对滚动条的调整量，来确定调整后的规定数量的被摄体信息，而后将对应的被摄体指示信息进行显示。如否，则进入步骤A04。

步骤A04，判断使用者是否选择了被摄体指示信息。如否，则回到步骤A02，反映了拍摄获得的热像数据帧生成的红外热像与被摄体指示信息的连续（合成）共同显示。当使用者根据对拍摄现场的被摄体“变电站1设备区1设备ⅠB相”的认知，例如核对现场的设备指示牌，通过操作部11（如触摸屏，或方向键）对显示部10上601所显示的“变电站1设备区1设备ⅠB相”予以选择。则进入步骤A05。

步骤A05，选择部11A响应使用者的选择操作，就选择了与该被摄体指示信息对应的被摄体信息；而后，特别显示该被摄体信息获得的被摄体指示信息。在此，被摄体指示信息与红外热像在显示界面中的共同显示，还可以进一步将所选择的被摄体信息获得的被摄体指示信息或被摄体指示信息叠加在红外热像中，如图6中的热像显示窗口602所示。

在此，特别显示，是指，以使用者可从规定数量的被摄体指示信息中认知所选择的被摄体指示信息的方式，来显示所选择的被摄体指示信息。例如，采用便于使用者辨别的显示位置、颜色、背景、大小、字体、文字说明等的不同来作为区别于其他的被摄体指示信息的特别显示方式。如图6中的被摄体指示信息显示窗口602所示，控制部10控制，使用者所选择的“设备ⅠB相”的下划线标记，以区别于其他的被摄体指示信息。

在步骤A06，特征登记单元登记用于匹配的模板数据302。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。

接着，在步骤A07，获取热像数据帧，例如将拍摄部1即时拍摄获得热像数据帧传送到临时存储部2；

步骤A08，检测窗口设置单元，读取热像数据帧，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A09，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，及特征登记单元所登记的模板，抽取位于该检测窗口中的热像数据，进行模板匹配，计算二者之间的相关度。

并且，在步骤A10，存储所得到的相关度的值。

在步骤A11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A11中为否）则回到步骤A08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A11中为是），则在步骤A12中将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保持在临时存储部2的规定区域。

并且，在步骤A13，如果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A07，重复后续的处理，如图6(b)所示，由于未在检测区域G1中检测到匹配的被摄体热像，则没有标识的指示或通知。当在步骤A13检测到的相关度大于规定的判断值，则进入步骤A14。

步骤A14，在此，根据相关度最大的检测窗口的位置生成标识，直接根据检测窗口的位置和尺寸生成标识。例如，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）所示的标识B1。

步骤A15，如未结束，则回到步骤A07，重复上述的处理。

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。

这样，对连续拍摄获得的热像数据帧，当检测到特定被摄体热像时，例如当检测到相关度超过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；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帧热像数据获得的红外热像与由此生成的标识来获得，也可将后续规定数量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。所述规定信息例如特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值（例如温度值、特征像素的比例等）、与被摄体识别信息的相关度的值中的一种或任意组合的信息。

并且，在本实施例中，被摄体指示信息始终与红外热像共同显示，其中也可以重叠在红外热像中显示；或并不始终共同显示，而是基于使用者的操作才显示规定数量的被摄体指示信息。

如上所述，在本实施例中，由于通过预先存储被摄体信息及其关联的被摄体识别信息，能便于使用者根据现场设备情况来选择被摄体信息，从而选择了被摄体识别信息，便于检测处理（步骤A06-A13）。而当检测到特定被摄体热像时，进行通知，例如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。设定了规定的检测区域，能便于使用者理解拍摄的范围，便于拍摄优质的热像；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，所存储的被摄体信息还关联了特定被摄体对应的参考图像作为指示。如图9所示的闪存3中存储的表9，需要注意的是，参考图像的构成数据与模板数据或被摄体识别信息所对应的检测区域可以相同。

图8是表示本发明的实施例2的热像识别装置的示例的热像装置100的概略构成的框图。

其中，图像处理部7具备合成部7A，所述合成部7A基于参考图像指定部11C所指定的参考图像的构成数据，及位置设置部11B设置的位置参数，来获得参考图像，并与图像处理部7生成的红外热像，进行合成后产生合成图像的图像数据。具体地说，图像合成部7A根据规定的透明率，将参考图像与红外热像进行合成；包括这种情况，参考图像的透明率为1（如参考图像为边缘轮廓的线条图像），即不透明与红外热像合成。

图像处理部7，用于基于所指定的参考图像的构成数据及位置设置部11B所设置的位置参数，对所获取的热像数据帧进行规定处理，生成体现了参考图像的红外热像。

此外，合成也可以是根据这样的处理，例如根据参考图像位于红外热像中的像素位置，来对热像数据帧进行伪彩处理，以生成体现了参考图像和红外热像的显示用图像数据（类似重叠的效果）；例如，根据参考图像的位于红外热像中的像素位置，对该像素位置的热像数据不进行伪彩处理，将参考图像的像素位置以外的热像数据进行伪彩处理，而后结合参考图像的图像数据，来生成显示用图像数据。

或者，也可以将参考图像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数据的伪彩处理所不同的处理（如伪彩处理，来生成带有体现该参考图像的图像。这种情况下，在热像装置100中可以去除用来将参考图像与红外热像合成的图像合成部7A。

所谓的参考图像，是指与红外热像共同显示，来帮助使用者拍摄特定被摄体的图像。例如，体现该特定被摄体的形态特征的图像；参考图像也可以是其他的形状，如方形、圆形；例如，体现被摄体热像位于红外热像中的期望成像位置的的标识图像；例如体现红外热像中的检测区域（检测区域可以包含一个或多个检测窗口）的标识图像；例如体现了期望的被摄体热像的分析区域的标识图像等。优选的方式，参考图像按照规定的位置参数（位置、或还包括尺寸，或还包括旋转角度）与红外热像重叠显示；此外，参考图像也可显示于显示部中，红外热像窗口之外的区域；此外，也可以将代表参考图像与红外热像的位置及尺寸比例等关系的缩略图显示在红外热像窗口之外的显示部的区域。

控制部11具备参考图像指定部11A，用于指定要与红外热像共同显示的参考图像的构成数据；其中，基于存储介质中存储的被摄体信息关联的参考图像的构成数据（点阵数据或矢量数据），根据使用者对被摄体信息的选择，来指定与被摄体信息关联的参考图像的构成数据。

另外，控制部11具备位置设置部11B，用于设置参考图像位于显示部中的位置参数（位置，或还包括尺寸，或还包括旋转角度）。优选的，位置设置部11B用于设置参考图像位于红外热像中的位置参数；例如，根据红外热像中规定的自适应显示区域，根据所计算的参考图像在该自适应区域中最大化居中显示的位置参数，从而来设置参考图像位于红外热像中的位置参数；例如，也可根据参考图像所附带的参数（例如体现了红外热像中的位置参数），根据该参数来设置参考图像位于红外热像中的位置参数；或者，也可以根据热像装置100的配置（居中，原始尺寸）来设置参考图像位于红外热像中的位置参数；或者，也可以根据使用者输入的位置参数。

参见图10来说明热像装置100的检测模式的控制流程，参考图11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，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。参照模式的控制步骤如下：

步骤B01，被摄体信息选择处理，类同实施例1中的步骤A01-A05，省略了说明。

步骤B02，而后，参考图像指定部11A指定参考图像的构成数据，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，如图11中1102所示，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”，参考图像指定部11A根据使用者的选择，就确定了构成数据301用来生成参考图像T1，从闪存3中读取构成数据301等数据，传送到临时存储部2。

步骤B03，位置设置部8设置参考图像T1位于红外热像的位置参数（位置和尺寸）。例如，根据构成数据301所附带位置参数，来设置参考图像T1位于红外热像中的位置参数。此外，也可根据规定的自适应显示区，或使用者指定的位置参数，来确定参考图像T1位于红外热像中的位置参数。

步骤B04，获取热像数据帧，将拍摄部1即时拍摄获得的热像数据帧传送到临时存储部2；

步骤B05，显示控制部9控制显示部10将参考图像与红外热像共同显示。

具体而言，图像合成部7A将在步骤B02所确定的构成数据根据步骤B03所设置的规定尺寸获得参考图像T1的图像数据，按照步骤B03所设置的规定位置，与读取的热像数据帧生成的红外热像的图像数据进行合成（重叠），将合成的图像数据存放在临时存储部2，接着，显示控制部9将图像显示在显示部10，如图11中显示界面1103所示，被摄体热像IR1与轮廓图像T1之间存在位置、尺寸的差异，使用者可根据参考图像来拍摄被摄体热像IR1。如在后续处理中未检测到特定被摄体热像，将不断将参考图像与新获取的热像数据帧进行合成，以此，来不断显示动态的合成图像。

在步骤B06，特征登记单元将参考图像T1登记作为匹配的模板图像。

接着，在步骤B07，读取临时存储部6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，根据参考图像T1位于红外热像中的位置参数，设置同等位置参数的检测窗口J1（1103中所示意的J1，可以显示或不显示）。

步骤B08，进行相关度计算的处理。

检测部8基于检测窗口设置部所设置的检测窗口J1，及特征登记单元所登记的模板（参考图像T1），其中，抽取位于该检测窗口J1中的热像数据，进行模板匹配，计算二者之间的相关度。

具体而言，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与参考图像T1匹配的特定被摄体的热像数据，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（参考图像T1）之间执行匹配处理，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，获得表示所提取的连通图像与参考图像T1之间相关度的值。

并且，在步骤B09，如果相关度大于预定判断值，则检测部8确定具有特定被摄体热像。如未检测到与参考图像T1匹配的特定被摄体热像；回到步骤B04，即，读取拍摄获得的热像数据帧，并在步骤B05将参考图像与红外热像共同显示。在此，使用者根据参考图像T1的参照，通过改变拍摄的位置和调整热像装置100的光学部件和“被摄体1”之间的拍摄距离、成像位置、角度，尽量使得到的如图11显示界面1104中被摄体热像IR1与参考图像T1在视觉上处于成像位置、大小、形态的匹配状态。伴随着使用者的调整操作，在步骤B08，对新取得的热像数据帧进行检测处理，当在步骤B09检测到的相关度大于等于规定的判断值，则进入步骤B10。

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；以此，能减轻伴随着检测的处理负担。

步骤B10，控制部11控制显示部10，以以下方式的一种或同时多种来通知使用者。

例如，通过改变参考图像的透明率、颜色、尺寸、闪烁（如图11中的1104所示）、参考图像的构成数据的变化等方式来进行通知，文字提示、冻结显示图像、在显示部10的其他位置显示规定图像帧（如匹配的热像数据帧获得的红外热像）等显示通知的方式。其中，通知的方式可以持续规定的时间例如参考图像连续闪烁1秒并伴随着变色。

步骤B11，如未结束，回到步骤B04，重复上述的处理。这样，对连续拍摄获得的热像数据帧，当检测到检测到具有特定被摄体热像的热像数据帧时，能不断地通知使用者，使用者就不必需通过人为的主观判断被摄体热像与参考图像之间的匹配度，能达到减轻拍摄工作量的有效效果。

如上所述，在本实施例中，由于同时显示规定位置、规定尺寸并对应于被摄体的预定形态特征的参考图像，对拍摄被摄体热像的形态特征和被摄体热像在红外热像中的成像位置、大小、角度提供了视觉参照，当检测到特定被摄体热像后予以通知，能大幅度降低用户的拍摄难度和强度。

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，被摄体信息选择处理，类同实施例1中的步骤A01-A05，省略了说明。

步骤G03，对该热像数据帧进行检测，在此，检测是否具有特定被摄体热像的信息。（类同实施例1的A06-A13，省略了说明）。

此外，当在实施例1、2、3中完成了检测处理，使用者可以按下记录键，控制部11中的记录单元，用于将选择部所选择的被摄体信息与热像数据帧关联记录，其中可将被摄体热像的位置参数与所检测的热像数据帧关联记录，以利于后续的处理。

而且，上述事实例仅是示例，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，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。所述规定信息例如特定被摄体热像的位置、尺寸、倾斜角度、分析值（例如温度值、特征像素的比例等）、与被摄体识别信息的相关度的值中的一种或任意组合的信息。

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，准备对应的被摄体信息及其关联的被摄体识别信息（可以是模板或特征量）。

在上述实施例中各自说明了示例的热像装置100，显然可适用于便携拍摄或在线拍摄的各种热像装置；然而，本发明不仅适用于带有拍摄功能的热像装置，还适用于接收和处理热像的热像处理设备，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、比较处理、选择处理等处理方式与上述实施方式类同，省略了说明。

并且，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。

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功能部的处理和控制功能。

此外，例子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，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 (10)

1.热像识别装置，包括：

获取部，用于连续获取热像数据帧；

选择部，用于从存储介质所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；

检测部，用于根据选择部选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像。

2.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，

具有信息显示控制部，用于基于存储介质中存储的被摄体信息，显示规定数量的被摄体信息获得的被摄体指示信息；选择部，用于响应使用者对被摄体指示信息的选择，来选择被摄体信息。

3.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，所述检测部，根据热像数据帧中规定的检测区域来检测所述热像数据帧中是否具有特定被摄体热像。

4.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，

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及被摄体识别信息对应的检测区域；

检测部，用于基于选择部选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息及被摄体识别信息对应的检测区域；来检测拍摄获得的热像数据帧，是否具有特定被摄体热像。

5.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，

存储部，用于存储被摄体信息及其关联的参考图像的构成数据；

参考图像指定部，用于根据选择部选择的被摄体信息关联的参考图像的构成数据；

位置设置部，用于设置参考图像位于红外热像中的位置参数；

检测部，用于基于参考图像位于红外热像中的位置参数而获得的检测区域，来检测拍摄获得的热像数据帧中是否包含有具有与被摄体识别信息匹配的特定被摄体热像。

6.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，具有，通知部，用于向使用者通知检测部的检测结果。

7.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，具有显示部，用于显示红外热像和被摄体指示信息。

8.热像识别装置，包括：

获取部，用于获取热像数据帧；

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；

选择部，用于从存储部所存储的被摄体信息来选择被摄体信息；

检测部，用于基于选择部选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，来检测拍摄获得的热像数据帧，是否具有特定被摄体热像。

9.如权利要求1所述的热像识别装置，其特征在于，具有记录部，用于将被摄体信息与热像数据关联记录。

10.热像识别方法，包括：

获取步骤，用于连续获取热像数据帧；

选择步骤，用于从存储介质所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；

检测步骤，用于根据选择步骤选择的被摄体信息关联的被摄体识别信息，基于获取的热像数据帧，检测是否具有特定被摄体热像。

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