CN110853109B - 一种红外热图数据的压缩存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外热图数据的压缩存储方法，属于电网输变电设备状态监测系统技术领域，一种红外热图数据的压缩存储方法，包括以下步骤：将红外彩色图像转换成0‑n级别的灰度图像，通过灰度图像矩阵得到任意点的灰度数值g；通过任意点的坐标得到该点的温度数值；通过所述红外彩色图像的灰度图像矩阵，得到一组个数为n+1的温度数据，在红外彩色图像JPEG格式文件后面附件2个ASCII码字符“G0”；将温度数组附加在红外彩色图像JPEG格式文件后，作为JPEG格式文件的附加数据段。可以实现有效的降低的红外热图文件的尺寸，在可以看到目标红外热图的同时，还可以驻点还原任意点的温度。大大提高的磁盘的存储能力，大大提高的红外热图的传输速率。

Description

一种红外热图数据的压缩存储方法
技术领域
本发明涉及电网输变电设备状态监测系统技术领域，更具体地说，涉及一种红外热图数据的压缩存储方法。
背景技术
红外热图数据是分析设备工作状态的重要基础数据，在中华人民共和国电力行业标准《DL/T664-2016带电设备红外诊断应用规范》中规定了红外热图数据文件的标准格式。
现有的红外热图数据格式文件中，首先存储了JPEG格式的图片信息，然后在JPEG文件的附件数据段中存储的红外热像采集的时间、版本，厂家等信息，还存储了红外温度值点阵数据。以一个标准的320*240分辨率的热像仪采集的图像文件为例子，按照现有的存储方式，JPEG格式的图片大小在31KB左右，而温度数据的部分为157444字节(320*240*2+其他信息)。
现有的文件存储方式固然存储了完成的目标温度信息，便于事后图像处理分析，但同时也占用的大量的存储空间，在部分需要快速传输单通讯带宽由很窄的场合(或存储空间很小的场合)，在浪费存储空间的同时还导致无法及时传输数据。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种红外热图数据的压缩存储方法，可以实现有效的降低的红外热图文件的尺寸，在可以看到目标红外热图的同时，还可以驻点还原任意点的温度。大大提高的磁盘的存储能力，大大提高的红外热图的传输速率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种红外热图数据的压缩存储方法，包括以下步骤：
S1、将JPEG格式的红外彩色图像转换成0-n级别的灰度图像，通过灰度图像矩阵得到任意点的灰度数值；
S2、通过任意点的坐标得到该点的温度数值；
S3、通过所述红外彩色图像的灰度图像矩阵，得到一组个数为n+1的温度数据，每组温度数据采用2个字节来存储；
S4、在红外彩色图像JPEG格式文件后面附件2个ASCII码字符“G0”；
S5、将温度数组附加在红外彩色图像JPEG格式文件后，作为JPEG格式文件的附加数据段，完成温度压缩存储；
S6、获取压缩存储后JPEG格式文件的任意点温度。
进一步的，所述S1中，读取所述红外彩色图像中任意点的RGB数据，并通过通用公式转换成该点的灰度数值。
进一步的，所述通用公式为Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114。
进一步的，所述S1中，最亮点的灰度数值为n，最暗点的灰度值是0。
进一步的，所述S2中，任意点的坐标位置确定后，即可从IRData数据段中获得该点的温度数值。
进一步的，所述S3中，首先搜索灰度数值g为0的点，并通过该点的坐标获得对应的温度数值，然后逐一搜索灰度数值g为1、2，直至灰度为n的点坐标，并记录对应的温度数值，得到n+1个温度数值。
进一步的，所述S3中，温度数据为红外彩色图像中所有不同等级灰度的点对应的温度数值。
进一步的，所述S5中，温度数组的尺寸为(n+1)*2字节。
进一步的，所述S6具体包括以下步骤：
S61、从JPEG格式文件末尾的附件数据段中读取长度为(n+1)*2字节的温度标定数据，生成一组单元个数为n+1的浮点数组a；
S62、读取JPEG红外图像中任意点的RGB数据，通过通用公式Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114转换成该点的灰度数值g；
S63、根据该点的灰度数值，在S61中的数组中a(g)就是该点的温度。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本发明的文件存储方式，有效的降低的红外热图文件的尺寸，在可以看到目标红外热图的同时，还可以驻点还原任意点的温度；大大提高的磁盘的存储能力，大大提高的红外热图的传输速率。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为JPEG红外图像转换成灰度图像的示意图；
图3为实施例2的灰度图像显示温度的示意图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明采用生成的文件是标准的JPEG格式文件，在同时可以完成还原逐点温度的情况下有效的降低的文件的存储尺寸。
请参阅图1，一种红外热图数据的压缩存储方法，具体包括以下步骤：
S1、将JPEG格式的红外彩色图像转换成0-n级别的灰度图像，通过灰度图像矩阵得到任意点的灰度数值；
S1中，读取红外彩色图像中任意点的RGB数据，并通过通用公式转换成该点的灰度数值。
通用公式为Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114。
S1中，最亮点的灰度数值为n，最暗点的灰度值是0。
S2、通过任意点的坐标得到该点的温度数值；
S2中，任意点的坐标位置确定后，即可从IRData数据段中获得该点的温度数值。
S3、通过所述红外彩色图像的灰度图像矩阵，得到一组个数为n+1的温度数据，每组温度数据采用2个字节来存储；
S3中，首先搜索灰度数值g为0的点，并通过该点的坐标获得对应的温度数值，然后逐一搜索灰度数值g为1、2，直至灰度为n的点坐标，并记录对应的温度数值，得到n+1个温度数值。
S3中，温度数据为红外彩色图像中所有不同等级灰度的点对应的温度数值。
S4、在红外彩色图像JPEG格式文件后面附件2个ASCII码字符“G0”；
S5、将温度数组附加在红外彩色图像JPEG格式文件后，作为JPEG格式文件的附加数据段，完成温度压缩存储；其中，温度数组的尺寸为(n+1)*2字节。
S6、获取压缩存储后JPEG格式文件的任意点温度。
S6具体包括以下步骤：
S61、从JPEG格式文件末尾的附件数据段中读取长度为(n+1)*2字节的温度标定数据，生成一组单元个数为n+1的浮点数组a；
S62、读取JPEG红外图像中任意点的RGB数据，通过通用公式Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114转换成该点的灰度数值g；
S63、根据该点的灰度数值，在S61中的数组中a(g)就是该点的温度。
实施例：
Figure GDA0002365644950000051
Figure GDA0002365644950000061
表1红外通用数据文件存储格式
以320*240尺寸图像为例，在320*240尺寸的JPEG红外图像中，采用公式Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114，将彩色图像转换成0-255级别的灰度图像(见图2)；
在上图的灰度图像中，最亮点的灰度数值为255，最暗点的灰度值是0；
在上图的灰度图像矩阵中(320*240个点)，可以得到任意点的灰度数值。同时，通过该点的坐标，可以得到该点的温度数值。(根据表一的数据结构，任意点的位置确定后，就可以从IRData数据段中获得该点的温度)。见图3，最高点的灰度是255，温度为60.8℃；
在红外热图的灰度图像矩阵中(320*240个点)，首先搜索灰度数值为0的点，并通过该点的坐标获得这个点的温度，然后逐一搜索灰度为1、2，直至灰度为255的点坐标，并记录对应的温度；
通过步骤4，获得一组(256个)温度数据，分别代表了本图像中所有不同等级灰度的点对应的温度数值，每个温度数据采用2个字节来存储；
红外热图JPEG文件后面附件2个ASCII码字符“G0”,代表本发明中温度压缩存储模式；
将这个温度数组(尺寸为256*2字节)，附加在红外热图JPEG文件后面，作为JPEG文件的附加数据段。
通过上面的操作步骤，就可以将表一中数据文件压缩成如下格式：
Figure GDA0002365644950000071
表2压缩型红外通用数据文件存储格式
表一格式存储的红外热像文件(尺寸为320*240)，文件大小为174,596字节，采用本发明描述的存储方法，文件尺寸为：28160字节，文件尺寸缩减到原来的16％。
按文件格式描述：对尺寸为320*240的文件，每个文件尺寸至少减少153088(320*240*2-512)字节。对于尺寸为640*480的文件，每个文件尺寸至少减少921088(640*480*2-512)字节。
本发明的文件存储方式，有效的降低的红外热图文件的尺寸，在可以看到目标红外热图的同时，还可以驻点还原任意点的温度。大大提高的磁盘的存储能力，大大提高的红外热图的传输速率。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将JPEG格式的红外彩色图像转换成0-n级别的灰度图像，通过灰度图像矩阵得到任意点的灰度数值；
S2、通过任意点的坐标得到该点的温度数值；
S3、通过所述红外彩色图像的灰度图像矩阵，得到一组个数为n+1的温度数据，每组温度数据采用2个字节来存储；
S4、在红外彩色图像JPEG格式文件后面附件2个ASCII码字符“G0”；
S5、将温度数组附加在红外彩色图像JPEG格式文件后，作为JPEG格式文件的附加数据段，完成温度压缩存储；
S6、获取压缩存储后JPEG格式文件的任意点温度；
所述S6具体包括以下步骤：
S61、从JPEG格式文件末尾的附件数据段中读取长度为(n+1)*2字节的温度标定数据，生成一组单元个数为n+1的浮点数组a；
S62、读取JPEG红外图像中任意点的RGB数据，通过通用公式Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114转换成该点的灰度数值g；
S63、根据该点的灰度数值，在S61中的数组中a(g)就是该点的温度。
2.根据权利要求1所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述S1中，读取所述红外彩色图像中任意点的RGB数据，并通过通用公式转换成该点的灰度数值。
3.根据权利要求2所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述通用公式为Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114。
4.根据权利要求1所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述S1中，最亮点的灰度数值为n，最暗点的灰度值是0。
5.根据权利要求1所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述S2中，任意点的坐标位置确定后，即可从IRData数据段中获得该点的温度数值。
6.根据权利要求1所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述S3中，首先搜索灰度数值g为0的点，并通过该点的坐标获得对应的温度数值，然后逐一搜索灰度数值g为1、2，直至灰度为n的点坐标，并记录对应的温度数值，得到n+1个温度数值。
7.根据权利要求1所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述S3中，温度数据为红外彩色图像中所有不同等级灰度的点对应的温度数值。
8.根据权利要求1所述的一种红外热图数据的压缩存储方法，其特征在于：所述S5中，温度数组的尺寸为(n+1)*2字节。
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