CN108510561A - 一种红外热像文件及其图像的处理方法 - Google Patents

一种红外热像文件及其图像的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108510561A
CN108510561A CN201710349715.1A CN201710349715A CN108510561A CN 108510561 A CN108510561 A CN 108510561A CN 201710349715 A CN201710349715 A CN 201710349715A CN 108510561 A CN108510561 A CN 108510561A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
infrared
file
temperature
processing method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710349715.1A
Other languages
English (en)
Inventor
姚国平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Pure Green Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Pure Green Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Pure Green Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Pure Green Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201710349715.1A priority Critical patent/CN108510561A/zh
Publication of CN108510561A publication Critical patent/CN108510561A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/001—Texturing; Colouring; Generation of texture or colour
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0077—Imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

一种红外热像文件及其图像的处理方法，包括以下步骤：⑴红外热图文件程式的转换；⑵红外图像中等温区的划分；⑶图像相减的处理。本发明提出的方法一种特殊的红外热图文件转换成了温度文件(纯文本格式)，获取了温度场温度值数据的分布，进而用阈值设定伪彩色处理的方法实现了灵活的图像分割，用图像相减的方法获得了红外辐射温度场分布的变化，同时抑制了静态噪声的影响。用这些方法处理有利于对红外热图进行量化分析，并可以推广到各种红外热像仪的输出图像或数据流通和处理。

Description

一种红外热像文件及其图像的处理方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种红外热像文件及其图像的处理方法。
背景技术
红外热像仪是把物体表面的红外辐射转换成可见图像的装置,其最终表达形式是红外热图，红外热图直观显示的是被测目标表面的红外辐射温度场分布。随着科技的不断发展和进步,以凝视型红外焦平面技术为代表的第二代红外热像仪，在军事以外的科学技术领域中应用越来越广泛，红外热像仪的精度越来越高，像元的数目不断增加，温度分辨率也越来越高,目前最高的温度分辨率达到了0.01℃。对于这样高性能的红外产品，除了原来简单的红外侦察或观察应用外，科研工作者已经把它的应用范围拓展到了几乎所有与表面温度有关的科学研究领域中，并对红外热图的量化分析提出了更高的要求。用红外热像仪采集的红外图像有如下特点:
1)像素分辨率较低,多采用插值显示。在红外热图中,一般H(水平)向和V(垂直)向只有几十到上百个像素，本文中的红外热图为H×V＝160×120像素，随机附带的软件对红外热图的数据进行了插值,可显示为H×V＝320×240像素。插值显示的方法，增强了图像的美观性,但从某种程度上讲,丧失了部分数据的真实性。
2)对比度较差,过渡性太强。物体表面的温差值较小是主要原因，另外在测试时所选定的温度区间及伪彩色显示区段也各不相同。所以在色彩标示上，为了适应图像的可视性要求，采用了较强的过渡色彩显示形式,层次性不好。
3)图像边缘模糊，温差区间界限不明显。红外探测器的像元数目少，图像的分辨率较低是主要原因，而仪器追求图像美观等商业化的显示模式是另外一个原因。
4)图像文件格式特殊,不通用。通常,红外热图的图像格式是由经营红外热像仪的厂家或商家制定的，它通常是为仪器“量身定做”的，文件格式比较特殊，这通常与仪器采用的图像采集、传输、存储、显示及处理软件有密切关系，如果没有专门的图像处理软件就无法看到红外热图，更谈不上数据分析，这势必影响数据流通和传递。
一般来讲,人们对于红外热图，一是关心目标的红外热辐射的温度场分布，二是关心红外热辐射温度场分布的变化。而对红外热图的观察与分析也有层面，一个层面是定性的，诸如图中哪部分温度高,哪部分温度低等等；另一个层面是定量的，诸如温度高的地方到底有多高；比较另一个时间、哪个部分温度发生了变化，变化了多少等等。直接采集的红外热图因其有以上所述的几个特点,，往往只能满足一些定性的要求，很难直接得到红外辐射温度场的分布与变化的全部细节，一般不能达到量化分析的要求。
因此，针对上述问题，本发明提出了一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种红外热像文件及其图像的处理方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种红外热像文件及其图像的处理方法，包括以下步骤：
⑴红外热图文件程式的转换
将红外热图文件转换为文本文件，以红外热图文件记录的数据为基础，利用红外辐射通量与温度之间的转换关系，在纯文本文件中用摄氏温度值的形式，对应每个像元的位置逐行逐列地写出；
⑵红外图像中等温区的划分
将红外热图文件转换为纯文本文件后，其中的数据为十进制的摄氏温度值，将温度数据按不同的阈值划分开层次，并赋予不同的色彩，以图像的方式显示出来，实现等温区的划分；
⑶图像相减的处理
对于转换后的文本文件，采用图像数据相减的方法，再利用设定阈值的方法，将红外辐射的温度场变化的温差显示出，并获取温度变化的温区分布图。
进一步地，所述步骤⑴中红外辐射通量与温度之间的转换关系为：
M＝εδT4
其中：ε为辐射系数，δ为斯蒂芬－波尔兹曼常数，T为绝对温度。
进一步地，所述步骤⑶所述在相减后的图像中，根据阈值的大小和色彩的层次可以获得温差数值，可以把目标点的位置准确定位在像素级上，满足量化分析的需要。
进一步地，阈值的设定过程中，最小阈值不能小于仪器本身的温度分辨率。
本发明的有益效果是：本发明提出的方法一种特殊的红外热图文件转换成了温度文件(纯文本格式)，获取了温度场温度值数据的分布，进而用阈值设定伪彩色处理的方法实现了灵活的图像分割，用图像相减的方法获得了红外辐射温度场分布的变化，同时抑制了静态噪声的影响。用这些方法处理有利于对红外热图进行量化分析，并可以推广到各种红外热像仪的输出图像或数据流通和处理。
具体实施方式
下面结合具体操作对本发明做进一步地说明。
一种红外热像文件及其图像的处理方法，包括以下步骤：
⑴红外热图文件程式的转换
将红外热图文件转换为文本文件，以红外热图文件记录的数据为基础，利用红外辐射通量与温度之间的转换关系，在纯文本文件中用摄氏温度值的形式，对应每个像元的位置逐行逐列地写出，这就为进一步的图像数据处理提供了一个通用的且数据不失真的文件流通格式；
⑵红外图像中等温区的划分
将红外热图文件转换为纯文本文件后，其中的数据为十进制的摄氏温度值，将温度数据按不同的阈值划分开层次，并赋予不同的色彩，以图像的方式显示出来，实现等温区的划分；用这种等温区划分程序显示出来的等温区图像，色彩的分布与被测目标上相应的位置对应关系好，在表观上不如红外热图美观，但它能清晰地反映出温度变化的层次，并准确地显示出相应的位置，没有任何人为的数据改变和修饰，真实性强，可以让分析者看到全真的温度场分布细节,便于进行分析和计算；
⑶图像相减的处理
对于转换后的文本文件，采用图像数据相减的方法，再利用设定阈值的方法，将红外辐射的温度场变化的温差显示出，并获取温度变化的温区分布图。
在本技术方案中，步骤⑴中红外辐射通量与温度之间的转换关系为：
M＝εδT4
其中：ε为辐射系数，δ为斯蒂芬－波尔兹曼常数，T为绝对温度。
在本技术方案中，步骤⑶所述在相减后的图像中，根据阈值的大小和色彩的层次可以获得温差数值，可以把目标点的位置准确定位在像素级上，满足量化分析的需要。
在本技术方案中，阈值的设定过程中，最小阈值不能小于仪器本身的温度分辨率。
事实上，每一幅红外热图记录的是瞬时的温度场，而不是温度场变化，并且静态因素引起的温度噪声，始终是加在每一幅图像上的。要得到温度场变化，须将两幅热图的温度场对应相减。假设静态因素引起的噪声温度场为e，第一幅图的目标温度场为F，第二幅图的目标温度场为S，则第一幅图的实测温度场应为e+F，第二幅图的实测温度场为e+S，两幅图像温度场相减得到S‐F，S‐F正是我们所关心的温度场的变化，并且静态因素影响引起的噪声温度场e基本消除了。
本发明提出的方法一种特殊的红外热图文件转换成了温度文件(纯文本格式)，获取了温度场温度值数据的分布，进而用阈值设定伪彩色处理的方法实现了灵活的图像分割，用图像相减的方法获得了红外辐射温度场分布的变化，同时抑制了静态噪声的影响。用这些方法处理有利于对红外热图进行量化分析，并可以推广到各种红外热像仪的输出图像或数据流通和处理。

Claims (4)

1.一种红外热像文件及其图像的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴红外热图文件程式的转换
将红外热图文件转换为文本文件，以红外热图文件记录的数据为基础，利用红外辐射通量与温度之间的转换关系，在纯文本文件中用摄氏温度值的形式，对应每个像元的位置逐行逐列地写出；
⑵红外图像中等温区的划分
将红外热图文件转换为纯文本文件后，其中的数据为十进制的摄氏温度值，将温度数据按不同的阈值划分开层次，并赋予不同的色彩，以图像的方式显示出来，实现等温区的划分；
⑶图像相减的处理
对于转换后的文本文件，采用图像数据相减的方法，再利用设定阈值的方法，将红外辐射的温度场变化的温差显示出，并获取温度变化的温区分布图。
2.根据权利要求1所述一种红外热像文件及其图像的处理方法，其特征在于：所述步骤⑴中红外辐射通量与温度之间的转换关系为：
M＝εδT4
其中：ε为辐射系数，δ为斯蒂芬－波尔兹曼常数，T为绝对温度。
3.根据权利要求1所述一种红外热像文件及其图像的处理方法，其特征在于：所述步骤⑶所述在相减后的图像中，根据阈值的大小和色彩的层次可以获得温差数值，可以把目标点的位置准确定位在像素级上，满足量化分析的需要。
4.根据权利要求1所述一种红外热像文件及其图像的处理方法，其特征在于：阈值的设定过程中，最小阈值不能小于仪器本身的温度分辨率。
CN201710349715.1A 2017-05-17 2017-05-17 一种红外热像文件及其图像的处理方法 Pending CN108510561A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710349715.1A CN108510561A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种红外热像文件及其图像的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710349715.1A CN108510561A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种红外热像文件及其图像的处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108510561A true CN108510561A (zh) 2018-09-07

Family

ID=63373370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710349715.1A Pending CN108510561A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种红外热像文件及其图像的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108510561A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109697723A (zh) * 2018-12-16 2019-04-30 中国航发沈阳发动机研究所 涡轮叶片温度场图像处理方法
CN111639214A (zh) * 2020-05-31 2020-09-08 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种提高机器人采集动态红外热图时存储效率的方法
CN112033995A (zh) * 2020-08-14 2020-12-04 佛山市三水凤铝铝业有限公司 一种门窗质量检测系统及方法
CN112817349A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 河北高达电子科技有限公司 一种黑体温度控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102798470A (zh) * 2012-08-14 2012-11-28 中国神华能源股份有限公司 矿区热异常范围的监测方法及装置
US20120326047A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 Raytheon Company Method and System for Detecting Neutron Radiation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120326047A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 Raytheon Company Method and System for Detecting Neutron Radiation
CN102798470A (zh) * 2012-08-14 2012-11-28 中国神华能源股份有限公司 矿区热异常范围的监测方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张东胜等: "一种红外热像文件及其图像的处理方法", 《光学技术》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109697723A (zh) * 2018-12-16 2019-04-30 中国航发沈阳发动机研究所 涡轮叶片温度场图像处理方法
CN109697723B (zh) * 2018-12-16 2022-11-22 中国航发沈阳发动机研究所 涡轮叶片温度场图像处理方法
CN111639214A (zh) * 2020-05-31 2020-09-08 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种提高机器人采集动态红外热图时存储效率的方法
CN111639214B (zh) * 2020-05-31 2023-05-02 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种提高机器人采集动态红外热图时存储效率的方法
CN112033995A (zh) * 2020-08-14 2020-12-04 佛山市三水凤铝铝业有限公司 一种门窗质量检测系统及方法
CN112033995B (zh) * 2020-08-14 2023-12-26 佛山市三水凤铝铝业有限公司 一种门窗质量检测系统及方法
CN112817349A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 河北高达电子科技有限公司 一种黑体温度控制方法
CN112817349B (zh) * 2020-12-31 2022-05-17 河北高达电子科技有限公司 一种黑体温度控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108510561A (zh) 一种红外热像文件及其图像的处理方法
CN103017653B (zh) 一种球面全景影像与三维激光扫描点云的配准及测量方法
Vidas et al. 3D thermal mapping of building interiors using an RGB-D and thermal camera
Zaritsky et al. A digital photometric survey of the magellanic clouds: First results from one million stars
Lowder et al. Measurements of EUV coronal holes and open magnetic flux
CN107063190B (zh) 面向定标面阵相机影像的位姿高精度直接估计方法
CN104359556B (zh) 一种用于宽带光谱成像系统的最优化训练样本选择方法
CN207263308U (zh) 一种非制冷式多功能手持红外观测仪
CN108648274A (zh) 一种视觉slam的认知点云地图创建系统
Da Rio et al. A Multi-color Optical Survey of the Orion Nebula Cluster. I. The Catalog
CN106500846B (zh) 一种红外成像系统的非均匀性校正方法
CN108510551A (zh) 一种远距离大视场条件下相机参数的标定方法及系统
CN109323650A (zh) 视觉图像传感器与点光测距传感器测量坐标系的统一方法
CN104849220A (zh) 一种平面式文物光谱图像获取方法
CN111784778A (zh) 基于线性求解非线性优化的双目相机外参标定方法和系统
Lallement et al. On the distance to the North Polar Spur and the local CO-H2 factor
Liu et al. Robust radiometric normalization of multitemporal satellite images via block adjustment without master images
CN105787464A (zh) 一种大量图片在三维场景中的视点标定方法
Zheng et al. The SAGE photometric survey: technical description
Udomprasert et al. An Unbiased Measurement of H0 through Cosmic Background Imager Observations of the Sunyaev-Zel’dovich Effect in Nearby Galaxy Clusters
Chen et al. Photometric correction and reflectance calculation for lunar images from the Chang’E-1 CCD stereo camera
Chen et al. 3d face reconstruction using color photometric stereo with uncalibrated near point lights
Li et al. Research on super-resolution image reconstruction based on low-resolution infrared sensor
CN112013964A (zh) 一种红外测温距离自动补偿方法、系统、装置和储存介质
CN109798982A (zh) 一种无挡片热像仪及其测温矫正算法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180907