CN105277282B - 红外区域等温曲线温度趋势测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，首先对得到的红外图像进行有目的地选择，将最亮或者最暗区域设定为待测区域，然后由待测区域内灰度值得到相应像素点的温度值，进而获得温度最高值、温度最低值以及N个等分值。再由这些温度值获得闭合的等温曲线。从这些闭合曲线上找到温度变化最快的点并模拟刻画出二次曲线，二次曲线即反应温度变化最快的趋势。由等温曲线和趋势可以快速查找到所观察目标上的重点和问题，有利于相关人员的配备使用。

Description

红外区域等温曲线温度趋势测量方法

技术领域

本发明属于红外热成像技术，特别是一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法。

背景技术

最早的热成像技术主要运用于军事领域。士兵在大风沙、暴雪等能见度极低近距离或者接触才能有效地测量出温度信息。2、测温时间长，需要等到热平衡后方能测准温度信息。3、测温范围窄，由于近距离或者接触高温物体会损坏设备，所以一般不对高温物体进行测量。4、不能识别隐蔽目标，一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生错误判断。5、不能提前预防。一般的火灾都是由不明显的隐火引发的。用现有的普通方法，很难发现这种隐性火灾苗头。由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备，应用红外热成像仪透过烟雾发现着火点，做到早知道早预防，早扑灭。基于这么多的优点，红外热图像的显示及其测量就至关重要了。

由于近年来对电力传输线路的检测和安防的重视与日俱增，红外测温仪的运用如火如荼。纵观国内外的红外测温仪都没有专用于电力检测之上的，而且通用型的手持式测温仪采用的测量方式比较单一和简单。点、线测温的方式往往不能很好的反应图像上的特征和问题，不利于快速方便地找到问题的所在。采用一种有别于以往的测量方式迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，在测量温度的同时，也能得到温度场的分布及趋势。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，方法步骤如下：

步骤1、通过红外探测器获得待测目标的红外图像，将其缓存在一个二维数组中，在待测目标的红外图像中选定待测区域；

步骤2、根据待测区域内各像素点的灰度值确定各像素点对应的温度，并确定最高温度值对应的像素点和最低温度值对应的像素点；再将最高温度值和最低温度值之间的差值分为N等分，并确定各等分值对应的像素点，N＝3,4,5,6，……；

步骤3、根据上述最高温度值、最低温度值和N个等分值，获得闭合的等温曲线；

步骤4、取位于最内侧的闭合等温曲线的几何中心作为起始点，找到与其相邻的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找到A点所在的闭合等温曲线外侧相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，依次内推，找到所有的点；

步骤5、在上述点中，任取中间三个点的坐标，得到上述所求点的趋势的二次函数曲线，并绘制二次函数曲线，即为红外区域等温曲线温度变化最快的曲线。

上述步骤1中，选定待测区域的范围为整幅红外图像中最亮或者最暗的区域。

得到步骤3中获得闭合的等温曲线的方式为以下两种：

第一种，由相同的温度构成闭合的等温曲线；

第二种，相同的温度不能构成闭合的等温曲线时，则吸纳相近的温度值作为同一温度值，形成闭合的等温曲线。

上述步骤5中的坐标为步骤1中的二维数组的下标值。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)本发明通过等温曲线可勾勒出待测区域的温度曲线；(2)通过等温曲线得到温度变化最快的趋势，并反映出待测区域大致的温度场变化情况。

附图说明

图1是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的流程图。

图2是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的5点等温曲线趋势点获得示意图。

图3是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的7点等温曲线趋势点获得示意图。

图4是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的7点等温曲线趋势曲线获得示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1，一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，红外探测器得到红外图像，首先缓存于一个二维数组中，在上述红外图像上选取最亮或者最暗区域作为待测区域。由灰度值得到对应区域的温度值，并获得温度最高值、最低值以及它们之间的N个等分值，N＝3,4,5,6，……。根据这N+2个点得到N+2条闭合曲线，若相同的温度不能构成闭合的等温曲线时，则吸纳相近的温度值作为同一温度值形成闭合的等温曲线。再在这N+2条曲线上寻找N+2个温度变化最快的趋势点。趋势点从内往外寻找，找到所有的点。并由中间的任意三个趋势点绘制二次曲线，作为温度变化最快的趋势曲线。

由黑体进行温度标定，得到灰度值对应的温度值，绘制灰度与温度表。根据该表就可以得到上述操作中的温度值。

结合图2，首先取位于最内侧的闭合等温曲线的几何中心作为起始点，以二维数组下标值作为坐标值，根据公式找到与其外部相邻的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找到A所在的闭合等温曲线外部相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，如此类推，找到余下两个点。选取中间的三个点的坐标值计算并模拟出二次曲线，作为这一区域内温度变化最快的曲线，即可反映待测区域内温度变化最快的趋势。

结合图3，选取5个等分点，首先取位于最内侧闭合等温曲线的几何中心作为起始点，以二维数组下标值作为坐标值，根据公式找到与其外部相邻的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找到A所在的闭合等温曲线外部相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，如此类推，找到余下四个点，最外圈的趋势点为点C。选取中间的三个点的坐标值来计算模拟出二次曲线，作为这一区域内温度变化最快的曲线，即可反映待测区域内温度变化最快的趋势。

结合图4，模拟出来的二次曲线只选取从起始点开始向外发散的一段，等温曲线之外的趋势线为预测部分。若起始点为最低温度点，那么趋势箭头如图所示绘制，否则在起始点处绘制，箭头方向相反。

Claims (3)

1.一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，其特征在于，方法步骤如下：

步骤1、通过红外探测器获得待测目标的红外图像，将其缓存在一个二维数组中，在待测目标的红外图像中选定待测区域；

步骤2、根据待测区域内各像素点的灰度值确定各像素点对应的温度，并确定最高温度值对应的像素点和最低温度值对应的像素点；再将最高温度值和最低温度值之间的差值分为N等分，并确定各等分值对应的像素点，N=3,4,5,6，……；

步骤 3、根据上述最高温度值、最低温度值和N个等分值，获得闭合的等温曲线；

步骤4、取位于最内侧的闭合等温曲线的几何中心作为起始点，找到与其相邻的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找到A点所在的闭合等温曲线外侧相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，依次类推，找到所有的点；

步骤5、在上述点中，任取中间三个点的坐标，得到上述所求点的趋势的二次函数曲线，并绘制二次函数曲线，即为红外区域等温曲线温度变化最快的曲线；

上述的坐标为步骤1中的二维数组的下标值。

2.根据权利要求1所述的红外区域等温曲线温度趋势测量方法，其特征在于：上述步骤1中，选定待测区域的范围为整幅红外图像中最亮或者最暗的区域。

3.根据权利要求1所述的红外区域等温曲线温度趋势测量方法，其特征在于，得到步骤3中获得闭合的等温曲线的方式为以下两种：

第一种，由相同的温度构成闭合的等温曲线；

第二种，相同的温度不能构成闭合的等温曲线时，则吸纳相近的温度值作为同一温度值，形成闭合的等温曲线。