CN104422525A - 热像显示控制装置和热像显示控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种热像显示控制装置和热像显示控制方法,涉及热像装置，以及红外检测的应用领域。现有技术的热像装置，为便于理解被摄体热像和实际被摄体的对应关系，通常可进行可见光的融合显示，但现有技术容易引起可见光和红外热像融合交界不对齐、在夜晚无法使用、影响动态显示帧频、带来成本的增加等。本发明提供一种热像显示控制装置和热像显示控制方法，将热像数据帧中的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域中的伪彩参数设置为不同，获得伪彩后的红外热像；该红外热像便于使用者观察，能解决现有技术带来的问题。

Description

热像显示控制装置和热像显示控制方法

技术领域

本发明的热像显示控制装置和热像显示控制方法,涉及热像拍摄装置、热像处理装置，以及红外检测的应用领域。

背景技术

现有技术，红外热像的显示通常采用伪彩色显示，如常用的铁红色标和羽红伪彩，由于上述的伪彩色根据不同的温度来呈现不同的颜色，与可见光有较大的差异，为便于理解被摄体热像和实际被摄体的对应关系，通常可进行可见光的融合显示，专利文献201010221335.8公开了采用可见光与红外热像融合的现有技术。

但是，红外热像与可见光融合显示，会产生几个方面的问题，如当可见光镜头和红外镜头不同轴或视场角不同时，容易引起引起匹配操作的麻烦，如可见光和红外热像融合交界不对齐；如在夜晚无法拍摄清晰的可见光；如热像与可见光融合显示带来处理上的负担而影响热像装置连续动态显示的帧频；如带来成本的增加等。

因此，所理解需要一种热像显示控制装置，其能解决上述的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种热像显示控制装置和热像显示控制方法，将热像数据帧中的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域中的伪彩参数设置为不同，获得伪彩后的红外热像；该红外热像便于使用者观察，能解决现有技术带来的问题。

为此，本发明采用以下技术方案，热像显示控制装置，包括：

获取部，用于获取热像数据帧；伪彩设置部，用于将热像数据帧的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域中的伪彩参数设置为不同；伪彩部，用于根据伪彩设置部所设置的伪彩参数对热像数据帧进行处理，获得伪彩后的红外热像。

本发明的热像显示控制方法，包括如下步骤：获取步骤，用于获取热像数据帧；

伪彩设置步骤，用于将热像数据帧的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域的伪彩参数设置为不同；伪彩步骤，用于根据伪彩设置步骤所设置的伪彩参数对热像数据帧进行处理，获得伪彩后的红外热像。

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是实施例1的热像装置的电气结构的框图。

图2是实施例1的热像装置的外型图。

图3是第一规定区域和第二规定区域的例子。

图4采用灰度伪彩板获得的红外热像的显示例。

图5为第一规定区域采用铁红伪彩板、第二规定区域采用灰度伪彩板获得的红外热像的显示例。

图6是表示实施例1的控制流程图。

图7为采用灰度伪彩板获得的红外热像的另一显示例。

图8为第一规定区域采用铁红伪彩板、第二规定区域采用灰度伪彩板获得的红外热像的另一显示例。

图9为热像处理装置901作为的热像显示控制装置的示意图。

图10为热像处理装置1002和热像拍摄装置1001连接构成的系统的一种实施的示意图。

具体实施方式

参考附图来说明本发明的实施方式。注意，以下要说明的实施例用于更好地理解本发明，而不限制本发明的范围，并且可以改变成本发明范围内的各种形式。其中，所谓热像数据，可以是热像AD值数据（例如红外探测器输出信号经AD转换后获得的数据），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AD值数据生成的数据等。

实施例1

实施例1以热像装置13作为热像显示控制装置的实例。

参考图1来说明实施例1的热像装置13的结构。图1是实施例的热像装置13的电气结构的框图。

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。

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8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）。在实施例1中，拍摄部1作为获取部的实例（所述获取部为拍摄部），用于获取热像数据。

图像处理部2用于对通过拍摄部1获得的热像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。图像处理部2用于对拍摄部1拍摄获得的热像数据实施规定的处理来获得红外热像的图像数据，例如，图像处理部2对拍摄部1拍摄获得的热像数据进行非均匀性校正、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（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。并且，基于控制部10的记录指示，图像处理部2用于将热像数据按照规定的压缩处理获得压缩后的热像数据，而后该热像数据被记录到如存储卡8等存储介质。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。具体而言，显控部3具有VRAM、VRAM控制单元、信号生成单元等，从VRAM中定期读出在控制部10的控制下，从临时存储部6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4。在热像装置13中，显示部4作为显示部的实例。不限于此，显示部还可以是与热像装置13连接的其他显示装置，而热像装置13自身的电气结构中可以没有显示部。控制部10也可控制输出显示用的图像数据，例如通过图像输出接口（例如各种有线或无线的图像输出接口，例如AV口、RJ45口等），输出显示用的图像数据（如控制部10、显控部3等作为显示控制部的实例）；显示控制部控制使显示也包括了显示用数据输出的情况。显控部3也可与图像处理部2或控制部10为一体。

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。存储介质，可以是热像装置13中的存储介质，如闪存9、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。

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。控制部10例如由CPU、MPU、SOC、可编程的FPGA等来实现。

控制部10作为伪彩设置部，用于将热像数据帧中的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域中的伪彩参数设置为不同；

所述伪彩参数包括伪彩板的类型和伪彩板范围；伪彩板类型例如灰度、铁红、羽红等，采用不同的伪彩板可获得不同伪彩颜色的红外热像。伪彩板范围，代表了温度范围（或AD值的范围）与伪彩色的对应关系，如图3中的伪彩板303，代表了温度10-35℃对应的伪彩板灰度范围（从黑到白的灰度变化），如可根据热像数据帧的温度范围（或AD值的范围）来确定伪彩板范围，根据热像数据帧中各像素的温度值（或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。伪彩板范围也可由使用者通过操作部11进行调节；不同伪彩参数的所对应的红外热像的伪彩效果不同。

参考图3来说明第一规定区域和第二规定区域；在图3中红外热像分为第一规定区域301和第二规定区域302；

第一规定区域可以是默认的，或由使用者进行设置；在实施例1中第一规定区域的伪彩板为铁红，以便于能清晰观察被摄体热像中的发热部位。第一规定区域可以是一个区域或多个区域，当为多个区域时，每个区域对应的伪彩参数可以不同。

第二规定区域为红外热像中第一规定区域以外的区域；在实施例1中，第二规定区域的伪彩板为灰度（可以是正灰度伪彩板或反转灰度伪彩板）；正灰度伪彩板：例如根据温度的由高到低从白到黑的灰度渐变；反转灰度伪彩板：例如根据温度的由高到低从黑到白的灰度渐变。

控制部10作为伪彩部，用于根据伪彩设置部所设置的伪彩参数对热像数据帧进行处理，获得伪彩后的红外热像。

参考图4所示例的灰度红外热像，红外灰度图像的效果类似于可见光的黑白图像的效果。因此，可采用灰度伪彩和其他伪彩相结合的方式，来实现类似于可见光与红外热像的融合显示效果。

参考图5所示例的第一规定区域采用铁红伪彩和第二规定区域采用灰度伪彩，所获得的红外热像效果，显然，解决了现有技术问题。第一规定区域501和第二规定区域502的伪彩处理，不会引起匹配处理上的麻烦及匹配的操作，第一规定区域501和第二规定区域502交界整齐；在夜晚也可拍摄清晰的红外热像；如对同一帧热像数据帧进行处理，并不会带来过多处理上的负担而影响热像装置连续显示的帧频；不带来成本的增加等的有益效果。

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1、调焦键2等；不限于此，也可采用触摸屏3或语音识别部件（未图示）等来实现相关的操作。

参考图6的流程图来说明实施例1的参照模式的控制步骤。下面来说明热像装置13的应用、控制流程等，应用场景如电力行业。

步骤A01，获取热像数据帧，例如将拍摄获得的热像数据帧传送到临时存储部6；

步骤A02，控制部10设置第一规定区域和第二规定区域，并设置第一规定区域和第二规定区域分别对应的伪彩参数，实施例1中，第一规定区域的伪彩板为铁红，以便于能清晰观察被摄体热像中的发热部位，第二规定区域的伪彩板为灰度。伪彩板范围可选择根据热像数据的AD值的范围来确定伪彩板范围。

步骤A03，进行伪彩处理；控制部10控制图像处理部对所获取的热像数据帧进行伪彩处理，在此，根据第一规定区域和第二规定区域所分别对应的伪彩参数，对红外热像进行处理。

步骤A04，获得伪彩后的红外热像，这时的红外热像如图5所示，包括第一规定区域的铁红伪彩板获得的铁红热像部分，能清晰观察被摄体热像中的发热部位，第二规定区域的伪彩板为灰度伪彩板获得的灰度热像部分，类同可见光灰度图像的效果。

步骤A05，判断是否退出，如未退出，则回到步骤A01，并在步骤A04，显示根据步骤A01拍摄获得的热像数据帧经伪彩处理获得的红外热像，达到显示动态的红外热像。

如上所述，实施例1中，第一规定区域采用铁红伪彩和第二规定区域采用灰度伪彩，所获得的红外热像，显然，解决了现有技术问题，第一规定区域501和第二规定区域502的伪彩处理，不会引起匹配处理上的麻烦及匹配对齐的操作；第一规定区域501和第二规定区域502交界整齐；在夜晚也可获得如图5所示效果的红外热像；如对同一帧热像数据帧进行处理，并不会带来过多处理上的负担而影响热像装置连续显示的帧频；不带来成本的增加等的有益效果。操作简单。由此，使普通使用者也能达到良好的拍摄技能水平。

此外，第一规定区域，并不限于固定的，也可以根据热像的分析数据来自动设置，如图7所示的灰度红外热像，图8所示的红外热像，其中的第一规定区域801，为根据该热像数据帧中的最高温度点的坐标而自动设置的规定尺寸的矩形区域。第一规定区域不限于矩形，例如也可是圆形，或其它的形状。

此外，为帮助使用者对红外热像的观察，第一规定区域并不限定于采用灰度之外的其它伪彩板，例如第一规定区域也可采用灰度伪彩板，而第二规定区域可采用其他伪彩板；第一规定区域和第二规定区域也并不限定于采用不同的伪彩板，也可采用相同的伪彩板但不同的伪彩板范围等，只要便于使用者的观察即可。

此外，不限于带有拍摄功能的热像装置，本发明也可将热像处理装置（如计算机、个人数字助理）作为热像显示控制装置的实例，便于对热像文件获得的红外热像的察看。参考图9热像处理装置901的示意图。

此外，不限于带有拍摄功能的热像装置，本发明还可应用于从外部接收和处理热像传输数据的热像处理装置，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）作为热像显示控制装置的实例。所述热像传输数据，例如可以是热像数据，可以是热像数据生成的红外热像，可以是压缩后的热像数据，可以是压缩红外热像的数据等。参考图10为热像处理装置1001和热像拍摄装置1002连接构成的热像处理系统的一种实施的示意图。热像拍摄装置1001采用云台或三角架等架设，经由专用电缆等通信线、或有线和无线的方式构成的局域网等方式与热像处理装置1002进行连接。使用者通过热像处理装置1002进行观看和监测被摄体热像。热像拍摄装置1001，与热像处理装置1002连接构成实施方式中的系统，用于对被摄体进行拍摄获得热像数据，并连续输出热像传输数据。

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。

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；例如可通过一个软件或硬件单元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.热像显示控制装置，包括，

获取部，用于获取热像数据帧；

伪彩设置部，用于将热像数据帧的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域中的伪彩参数设置为不同；

伪彩部，用于根据伪彩设置部所设置的伪彩参数对热像数据帧进行处理，获得伪彩后的红外热像。

2.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，第一规定区域的伪彩板与第二规定区域的伪彩板不同。

3.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，第一规定区域中的伪彩板与第二规定区域中的伪彩板的其中之一为灰度。

4.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，所述第二规定区域的伪彩板为灰度，所述第一规定区域的伪彩板为不同于灰度的其他伪彩板。

5.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，所述第一规定区域为一框形。

6.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，所述第一规定区域为根据对热像数据帧的分析结果，而自动设置。

7.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，具有显示控制部，用于显示所述红外热像。

8.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，

具有调节部，用于调节第一规定区域和/或第二规定区域的伪彩板范围。

9.如权利要求1所述的热像显示控制装置，其特征在于，具有操作部，用于使用者指定第一规定区域。

10.热像显示控制方法，包括，

获取步骤，用于获取热像数据帧；

伪彩设置步骤，用于将热像数据帧的第一规定区域的伪彩参数与第二规定区域的伪彩参数设置为不同；

伪彩步骤，用于根据伪彩设置步骤所设置的伪彩参数对热像数据帧进行处理，获得伪彩后的红外热像。