CN108775963B - 受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;在整个测温周期中记录基准红外图像;对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。本申请使用普通摄像头采集可见光数据,通过算法层面进行了反射影响的修正,解决了因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,减少反射现象对测温的影响,方法简单快捷且准确率高。

Description

受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及红外测温技术领域,特别是涉及一种受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
发射率表示物体的红外辐射的发射能力,反射率表示物体对射入到其上的红外辐射的反射能力,发射率和反射率的和为1。除了理想黑体的发射率为1,反射率为0,其他一般物体对于红外辐射都有一定的反射能力,因此红外热像仪接受到目标物体的红外辐射由目标本身发射的红外线和反射其他物体的红外线组成,尤其对于光洁度比较高的物体表面,反射率比较高,因此利用红外测温时会产生偏差,当反射相对高温度的物体时,测到目标物体的温度比其实际温度偏高,当反射相对低温度的物体时,测到目标物体的温度比起实际温度偏低。
而目前红外测温中温度修正的方法都是从发射率的方面进行修正,例如使用额外的发射率测定仪测定物体的发射率,或者采用一定的图像目标识别方法识别当前目标物体从而根据材质查找其发射率,或者根据多光谱下图像灰度的情况推断其发射率,然后作发射率修正,推算出物体目标的实际温度。这些修正都没有考虑反射的影响,在环境比较复杂的测温场景下反射会造成相当大的测温偏差。
因此,如何解决因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,解决了因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,方法简单快捷且准确率高。其具体方案如下:
一种受反射影响的红外测温修正方法,包括:
在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;
在整个测温周期中记录基准红外图像;
对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;
将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;
根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。
优选地,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性,具体包括:
判断所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中对应的区域内灰度值是否一致;
若是,则判定所述可见光图像中所述区域是一致性区域;
若否,则判定所述可见光图像中所述区域不是一致性区域。
优选地,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正,具体包括:
当所述区域内被判定一致时,判定所述红外图像中对应的区域内灰度值是否大于阈值;
若是,则判定是所述区域内部分图像受到反射影响;
在所述区域内通过形态学运算修复受反射影响的部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
优选地,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,所述阈值是对所述区域内的灰度值做直方图统计,根据大部分图像灰度值分布的数值区间而确定的。
优选地,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,在整个测温周期中记录基准红外图像,具体包括:
在整个测温周期中自动记录环境温度最低或反射影响最小时刻的图像温度数据,或者人为设定某种情景的图像温度数据,作为基准红外图像。
本发明实施例还提供了一种受反射影响的红外测温修正装置,包括:
图像采集模块,用于在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;
基准图像记录模块,用于在整个测温周期中记录基准红外图像;
图像区域分割模块,用于对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;
一致性判定模块,用于将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;
数据修正模块,用于根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。
优选地,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正装置中,所述一致性判定模块,具体用于判断所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中对应的区域内灰度值是否一致;若是,则判定所述可见光图像中所述区域内是一致性区域;若否,则判定所述可见光图像中所述区域不是一致性区域。
优选地,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正装置中,所述数据修正模块,具体用于当所述区域内被判定一致时,判定所述红外图像中对应的区域内灰度值是否大于阈值;若是,则判定是所述区域内部分图像受到反射影响;在所述区域内通过形态学运算修复受反射影响的部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
本发明实施例还提供了一种受反射影响的红外测温修正设备,包括处理器和存储器,其中,所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法。
本发明所提供的一种受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;在整个测温周期中记录基准红外图像;对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。本发明使用普通摄像头采集可见光数据,通过算法层面进行了反射影响的修正,解决了因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,减少反射现象对测温的影响,方法简单快捷且准确率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的受反射影响的红外测温修正方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的受反射影响的红外测温修正装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种受反射影响的红外测温修正方法,如图1所示,包括以下步骤:
S101、在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;
需要注意的是,本发明是在“相对固定的场景下”进行测温,因为那种手持测温场景一致在变化是没法进行修正的,本发明是针对一直对着一个位置的那种固定测温的场景;
S102、在整个测温周期中记录基准红外图像;
S103、对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;
S104、将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;
S105、根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。
在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,首先采在相对固定的场景下进行测温时,用双光融合的方法同时采集红外图像和可见光图像;其次在整个测温周期中记录基准红外图像;然后对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;之后将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;最后根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。本发明提出了之前没有的对红外测温中因受反射影响而进行修正的方法,此外相对于之前一些发射率修正方法中使用额外的发射率测量仪或者多光谱测量等方法,本发明只使用普通摄像头就可以采集可见光数据,通过算法层面进行了反射影响的修正,解决了因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,减少反射现象对测温的影响,方法简单快捷且准确率高。
需要说明的是,关于红外测温中的反射影响,以实际场景中包括人、位于人后面的玻璃、椅子、地面等物件为例,后面的玻璃上会映出人影像的反射,红外热像仪接收到该部分图像的灰度值相对周围较高,会认为这里温度相对较高,而实际上整块玻璃的温度是基本一致的,由于反射了一个高温物体,造成了偏差。
本发明通过双光融合同步采集该实际场景下的可见光图像和红外图像,记录基准红外图像作为图像分割判定的基准,此时的基准红外图像可以是在相对固定场景下整个测温周期中自动记录环境温度最低或反射影响最小时刻的图像温度数据,或者人为设定某种情景的图像温度数据,如没有人的实际场景。由于可见光图像相对于红外图像边缘清晰纹理细节更丰富,因此分割效果比红外图像好很多,因此对当前采集到的可见光图像进行图像区域分割,边缘检测结合端点链接,或者在复杂度允许的情况下使用Mask-RCNN等深度学习的方法。
进一步地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,步骤S104将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性,具体可以包括:判断所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中对应的区域内灰度值是否一致;若是,则判定所述可见光图像中所述区域是一致性区域;若否,则判定所述可见光图像中所述区域不是一致性区域。
在实际应用中,对所述可见光图像中分割的区域在基准红外图像中进行判定,进一步确定区域内的一致性,例如可见光图像中分割出来的玻璃所在的区域,在基准红外图像中灰度一致,因此判定这是一致性的区域,认定区域内的物体的材质和反射率等参数相近;例如可见光图像中分割出来的人所在的区域,在基准红外图像中可能是部分玻璃+椅子+地面组成的区域,这个区域内灰度不一致,所以认定不是一致性的区域。
更进一步地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正方法中,步骤S105根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正,具体可以包括:当所述区域内被判定一致时,判定所述红外图像中对应的区域内灰度值是否大于阈值;若是,则判定是所述区域内部分图像受到反射影响;接下来在所述区域内通过形态学运算修复受反射影响的部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
在实际应用中,当一个区域内被判定一致时,在红外图像中对应的该区域内某些部分相对于其他的主体部分出现灰度差别较大(大于阈值)的情况,判定是由于反射产生的影响,例如红外图像中玻璃区域中反射的人。需注意的是,这里的阈值可以是通过对该区域内的灰度值做直方图统计,根据大部分图像灰度值分布的数值区间而确定的。在判定出玻璃区域中反射的人图像是受到反射影响之后,在该区域内做形态学运算根据周围点(被反射影响的图像点周围灰度值正常的点)修复受影响部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种受反射影响的红外测温修正装置,由于该受反射影响的红外测温修正装置解决问题的原理与前述一种受反射影响的红外测温修正方法相似,因此该受反射影响的红外测温修正装置的实施可以参见受反射影响的红外测温修正方法的实施,重复之处不再赘述。
在具体实施时,本发明实施例提供的受反射影响的红外测温修正装置,如图2所示,具体包括:
图像采集模块11,用于在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;
基准图像记录模块12,用于在整个测温周期中记录基准红外图像;
图像区域分割模块13,用于对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;
一致性判定模块14,用于将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;
数据修正模块15,用于根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。
在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正装置中,可以通过上述五个模块的相互作用,只需采集可见光数据和红外数据,通过算法层面进行了反射影响的修正,来解决因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,减少反射现象对测温的影响。
进一步地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正装置中,所述一致性判定模块14,具体可以用于判断所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中对应的区域内灰度值是否一致;若是,则判定所述可见光图像中所述区域是一致性区域;若否,则判定所述可见光图像中所述区域不是一致性区域。
更进一步地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述受反射影响的红外测温修正装置中,所述数据修正模块15,具体可以用于当所述区域内被判定一致时,判定所述红外图像中对应的区域内灰度值是否大于阈值;若是,则判定是所述区域内部分图像受到反射影响;在所述区域内通过形态学运算修复受反射影响的部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例公开的相应内容,在此不再进行赘述。
相应的,本发明实施例还公开了一种受反射影响的红外测温修正设备,包括处理器和存储器;其中,处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现前述实施例公开的受反射影响的红外测温修正方法。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。
进一步地,本发明还公开了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序;计算机程序被处理器执行时实现前述公开的受反射影响的红外测温修正方法。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备、存储介质而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本发明实施例提供的一种受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;在整个测温周期中记录基准红外图像;对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;根据区域一致性的判定结果,对所述红外图像中对应的区域内受反射影响产生的灰度值变化进行修正。本发明使用普通摄像头采集可见光数据,通过算法层面进行了反射影响的修正,解决了因为被测物体表面反射其他物体的红外线造成测温偏差的问题,减少反射现象对测温的影响,方法简单快捷且准确率高。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的受反射影响的红外测温修正方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种受反射影响的红外测温修正方法,其特征在于,包括:
在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;
在整个测温周期中记录基准红外图像;
对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;
将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;
当所述区域内被判定一致时,判定所述红外图像中对应的区域内灰度值是否大于阈值;
若是,则判定是所述区域内部分图像受到反射影响;
在所述区域内通过形态学运算修复受反射影响的部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
2.根据权利要求1所述的受反射影响的红外测温修正方法,其特征在于,将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性,具体包括:
判断所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中对应的区域内灰度值是否一致;
若是,则判定所述可见光图像中所述区域是一致性区域;
若否,则判定所述可见光图像中所述区域不是一致性区域。
3.根据权利要求2所述的受反射影响的红外测温修正方法,其特征在于,所述阈值是对所述区域内的灰度值做直方图统计,根据大部分图像灰度值分布的数值区间而确定的。
4.根据权利要求1所述的受反射影响的红外测温修正方法,其特征在于,在整个测温周期中记录基准红外图像,具体包括:
在整个测温周期中自动记录环境温度最低或反射影响最小时刻的图像温度数据,或者人为设定某种情景的图像温度数据,作为基准红外图像。
5.一种受反射影响的红外测温修正装置,其特征在于,包括:
图像采集模块,用于在相对固定的场景下进行测温时,采用双光融合法同时采集红外图像和可见光图像;
基准图像记录模块,用于在整个测温周期中记录基准红外图像;
图像区域分割模块,用于对采集到的所述可见光图像进行图像区域分割;
一致性判定模块,用于将所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中判定区域内的一致性;
数据修正模块,用于当所述区域内被判定一致时,判定所述红外图像中对应的区域内灰度值是否大于阈值;若是,则判定是所述区域内部分图像受到反射影响;在所述区域内通过形态学运算修复受反射影响的部分图像的实际灰度,得到修正反射影响后的测温数据。
6.根据权利要求5所述的受反射影响的红外测温修正装置,其特征在于,所述一致性判定模块,具体用于判断所述可见光图像中分割后的区域在所述基准红外图像中对应的区域内灰度值是否一致;若是,则判定所述可见光图像中所述区域是一致性区域;若否,则判定所述可见光图像中所述区域不是一致性区域。
7.一种受反射影响的红外测温修正设备,其特征在于,包括处理器和存储器,其中,所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的受反射影响的红外测温修正方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的受反射影响的红外测温修正方法。
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