CN110132422A - 空调器及其测温图像拼接方法 - Google Patents

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CN110132422A CN201910413223.3A CN201910413223A CN110132422A CN 110132422 A CN110132422 A CN 110132422A CN 201910413223 A CN201910413223 A CN 201910413223A CN 110132422 A CN110132422 A CN 110132422A
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黄强
马翠明
玉维友
叶铁英
杨都
屈成康
吕泽川
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    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J2005/106—Arrays

Abstract

本发明公开了一种空调器及其测温图像拼接方法。本发明提出的空调器的测温图像拼接方法，包括：将测温传感器安装在空调器的扫风面板上；获取所述测温传感器随所述扫风面板运动拍下的多幅温度图像；根据各温度图像的拍摄顺序以及尺寸确定各温度图像上的待拼接像素拼接后的坐标，根据所述坐标将所述多幅温度图像进行拼接，得到所述空调器的全景热图像。本发明通过一个测温传感器替换了现有技术中需要在扫风幅度方向安装多个不同角度测温传感器，简化了测温图像的拼接。

Description

空调器及其测温图像拼接方法
技术领域
本发明涉及空调器，尤其涉及空调器的测温图像拼接方法。
背景技术
温度检测技术在工业生产、室内监测、安防等领域广泛应用，其主要是用于温度监测和控制、目标跟踪和识别、预警等场景。作为对温度信号采集需求极高的空调行业来说，使用热电传感器存在测温的非线性和接触性等缺点；而使用声波表面温度传感器存在声波要求不被遮挡等缺点；使用光纤光栅温度传感器具有价格昂贵的缺点。若是采用成本低廉、能够实现范围测温的红外阵列传感器虽然能够满足空调器大范围低精度测温的需求，但是往往需要多个分布式的红外阵列传感器共同采集图像，需要设计多个传感器的分布角度，使其可以在扫风方向上覆盖住扫风范围，因此需要从多个图像中提取温度范围的有利信息。而如何分布这些分布式的传感器位置使其既可以满足全景测温的需求，还需要去考虑如何尽可能减少各图像之间的冗余重叠像素，导致处理过程非常复杂。
发明内容
为了解决现有技术中如何在扫风方向上减少测温传感器的数量，简化测温图像的拼接过程的技术问题，本发明提出了一种空调器及其测温图像拼接方法。
本发明提出的空调器的测温图像拼接方法，包括：
将测温传感器安装在空调器的扫风面板上；
获取所述测温传感器随所述扫风面板运动拍下的多幅温度图像；
根据各温度图像的拍摄顺序以及尺寸确定各温度图像上的待拼接像素拼接后的坐标，根据所述坐标将所述多幅温度图像进行拼接，得到所述空调器的全景热图像。
优选的，所述测温传感器的数量为一个。
优选的，所述测温传感器为红外阵列传感器。
具体的，所述根据各温度图像的拍摄顺序以及尺寸确定各温度图像上的待拼接像素拼接后的坐标具体包括：
根据所述温度图像的拍摄顺序以及尺寸得到各待拼接像素对应的拼接权重值；
根据所述拼接权重值以及待拼接像素在原有坐标的像素值计算所述全景热图像任意坐标点的像素值；
根据所述坐标点对所述全景热图像的像素值进行拼接。
具体的，所述拼接权重值根据得到，所述w（x,y,z）表示拼接前坐标为（x,y）的待拼接像素的拼接权重值，所述widthk、heightk 分别表示第k 个图像的宽和高，z为自变量。
具体的，所述全景热图像任意坐标点的像素值根据得到，所述Ik（x,y）为拼接前坐标为（x,y）的待拼接像素的像素值。
优选的，所述带拼接像素距离所述全景热图像的距离越近，权重越高。
本发明还提出了一种空调器，其采用了上述技术方案中所述的测温图像拼接方法进行温度图像的拼接。
在一个实施例中，所述空调器为天井机。
本发明将相当于需要多个传感器单次测量区域总和的被测面积转化为使用单个传感器采集多次图像拼接完成。而直接通过单个传感器采集图像拼接得到全景图像，避免了多传感器多角度图像的信息冗余问题。降低传感器数量的同时提升了测温范围内的稳定性。因此，本发明有效降低了大范围推广使用成本，避免了多传感器多图像的信息冗余问题。同时，利用红外阵列传感器对室内进行范围测温，避免了接触式热敏电阻的空间测温局限性和精准度问题。采集到的温度图像和数据可以为空调器控制决策提供了可靠的数据支撑，优化用户的使用体验。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的测温传感器的拍摄示意图。
图2是本发明部分测温图像的示意图。
图3是本发明部分测温图像的拼接后示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的原理及实施例。
图1是本发明一个优选实施例的传感器安装图。在本实施例中，测温传感器采用的是一个红外阵列传感器，该红外阵列传感器安装在天井机的扫风面板上，由于扫风面板在送风过程中可以来回摆动，所以红外阵列传感器可以随着扫风面板的摆动逐帧巡检采集空调器室内机送风范围内的红外热成像数据。需要说明的是红外阵列传感器所采集的图像并不是平移采集，与现有技术中例如全景照片的拍摄方法并不相同，本发明的红外阵列传感器通过扫风面板的摆动使其可以围绕一个点转动来采集图像并拼接，即通过驱动扫风电机移动扫风面板，单一红外阵列传感器巡检采集红外图像信息，得到空调器室内机下方全景热像图的若干幅原始分辨率的原温度图像（即图像片段）A1，A2，A3，…，Ai，然后利用首尾相连的拼接方法将上述i 幅图像拼接成1 幅全景热图像AL。
拼接时，根据各温度图像的拍摄顺序以及尺寸确定各温度图像上的待拼接像素拼接后的坐标，然后根据坐标将多幅温度图像进行拼接，得到所述空调器的全景热图像。具体的，需要先根据温度图像的拍摄顺序以及尺寸得到各待拼接像素对应的拼接权重值，然后根据拼接权重值以及待拼接像素在原有坐标的像素值计算全景热图像任意坐标点的像素值，然后对这些像素值根据坐标进行拼接。
本发明采用权重分布函数来计算拼接权重值。对于合成后的全景热图像，待拼接像素点的采样权重与其离全景热图像中心的距离有关，距离越近，权重越大。其中widthk、heightk 分别表示第k 个图像的宽和高，z为自变量，该自变量数值的确定包括但仅限于空调器的型号、悬挂高度、应用场景、传感器型号、环境温度等参数。然后采用函数来计算全景热图像任意坐标点的像素值，其中Ik（x,y）为拼接前坐标为（x,y）的待拼接像素的像素值，w（x,y,z）表示拼接前坐标为（x,y）的待拼接像素的拼接权重值。
图2和图3给出了一个简单的两个温度图像拼接在一起的示意图，是空调器室内机测量范围内的一部分，较容易分辨出用户的位置、温度较高的范围、温度较低的范围。全景热图像AL的合成将有效帮助空调进行控制决策，实现室内各范围环境温度的平衡。
其他实施例可以以上述技术方案为基础进行进一步扩展，例如，红外阵列传感器虽然随着扫风面板的摆动，拍摄的长度较长，但是单一红外阵列传感器拍摄的宽度一定，在其他应用场合中，可以在宽度方向上间隔排列2个或几个来进一步扩大测温面积，每个单一红外阵列传感器所拍摄的测温图像的拼接方法都可以利用上述技术方案。此外，除了天井机以外，还可以安装在有类似测温需求的空调器上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调器的测温图像拼接方法，其特征在于，包括：
将测温传感器安装在空调器的扫风面板上；
获取所述测温传感器随所述扫风面板运动拍下的多幅温度图像；
根据各温度图像的拍摄顺序以及尺寸确定各温度图像上的待拼接像素拼接后的坐标，根据所述坐标将所述多幅温度图像进行拼接，得到所述空调器的全景热图像。
2.如权利要求1所述的测温图像拼接方法，其特征在于，所述测温传感器的数量为一个。
3.如权利要求1所述的测温图像拼接方法，其特征在于，所述测温传感器为红外阵列传感器。
4.如权利要求1所述的测温图像拼接方法，其特征在于，所述根据各温度图像的拍摄顺序以及尺寸确定各温度图像上的待拼接像素拼接后的坐标具体包括：
根据所述温度图像的拍摄顺序以及尺寸得到各待拼接像素对应的拼接权重值；
根据所述拼接权重值以及待拼接像素在原有坐标的像素值计算所述全景热图像任意坐标点的像素值；
根据所述坐标点对所述全景热图像的像素值进行拼接。
5.如权利要求4所述的测温图像拼接方法，其特征在于，所述拼接权重值根据得到，所述w（x,y,z）表示拼接前坐标为（x,y）的待拼接像素的拼接权重值，所述widthk、heightk 分别表示第k 个图像的宽和高，z为自变量。
6.如权利要求5所述的测温图像拼接方法，其特征在于，所述全景热图像任意坐标点的像素值根据得到，所述Ik（x,y）为拼接前坐标为（x,y）的待拼接像素的像素值。
7.如权利要求5所述的测温图像拼接方法，其特征在于，所述带拼接像素距离所述全景热图像的距离越近，权重越高。
8.一种空调器，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的测温图像拼接方法进行温度图像的拼接。
9.如权利要求8所述的空调，其特征在于，所述空调器为天井机。
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