CN111337133A - 红外数据的生成方法及装置、解析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例主要提供了一种红外数据的生成方法及装置、解析方法及装置，所述方法包括：获取原始红外数据及相关信息，其中，原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，相关信息至少包括：原始红外数据的宽度和原始红外数据的高度；根据原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。解决了相关技术中如何在保留原始红外数据的温度信息和灰度信息的前提下提高数据压缩率的问题。

Description

红外数据的生成方法及装置、解析方法及装置
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种红外数据的生成方法及装置、解析方法及装置。
背景技术
随着红外测温技术的发展，在线式或手持式红外设备已经应用于电力、森林、银行以及公安等各个领域。其在国民经济和生活中的应用范围，无论是工业设备等相关的测温监控，或是在监视和监控领域的应用，比如智能电网、红外安保、森林防火等方面，都得到了极大的扩展，这对于及时发现、处理和预防重大事故或事件的发生都可以起到非常关键而有效的作用。
在红外设备的应用中，经常会需要将红外数据文件保存，以便后续查询或离线分析。目前的相关技术中一般是将红外数据文件转换成录像文件进行保存，但是这种压缩方法会丢失原始的红外数据中的温度信息和灰度信息，后续的离线分析具有一定的局限性。另外一种方法是先计算整幅图像每个像素点的温度信息，再传输及存储，这种方法计算量大，且数据量大，不利于实时传输及存储。
针对相关技术中，如何在保留原始红外数据的温度信息和灰度信息的前提下提高数据压缩率的问题，目前尚未有完善的解决办法。
发明内容
本发明实施例提供了一种红外数据的生成方法及装置、解析方法及装置，以至少解决相关技术中如何在保留原始红外数据的温度信息和灰度信息的前提下提高数据压缩率的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种红外数据的生成方法，包括：获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
可选地，所述根据所述原始红外数据及相关信息生成目标红外数据，包括：生成所述目标红外数据的帧头，其中，所述帧头至少包括：帧标识和帧大小，其中，所述帧标识是指用于识别是否正常帧头的标识，所述的帧大小是指整帧数据的长度；生成所述目标红外数据的信息头，其中，所述信息头至少包括：所述原始红外数据的宽度、所述原始红外数据的高度、所述原始红外数据压缩后的大小和所述原始红外数据压缩采用的压缩方法；生成所述目标红外数据的数据区，其中，所述数据区至少包括：压缩后的所述原始红外数据。
可选地，生成所述目标红外数据的数据区，包括：获取当前原始红外数据对应的压缩类型，其中，所述压缩类型至少包括：第一压缩类型和第二压缩类型；当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，对所述当前原始红外数据执行无损压缩，得到第一压缩红外数据；当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据。
可选地，获取当前原始红外数据对应的压缩类型包括：当所述当前原始红外数据为所述目标红外数据的第一帧数据时，确定所述压缩类型为第一压缩类型；当所述当前原始红外数据与上一帧第一压缩类型的所述原始红外数据之间的帧数差小于第一阈值时，确定所述压缩类型为第二压缩类型；当所述当前原始红外数据与上一帧第一压缩类型的所述原始红外数据之间的帧数差大于或等于第一阈值时，确定所述压缩类型为第一压缩类型；当所述当前原始红外数据与所述参考数据的所述残差数据为0的像素点的个数小于第二阈值时，将下一帧所述原始红外数据的压缩类型设置为第一压缩类型。
可选地，当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据包括：当所述原始红外数据为图像数据时，获取所述图像数据上的每一个像素点的像素值；将所述原始红外数据与所述参考数据在图像上同一位置的像素点的像素值相减，得到所述原始红外数据与所述参考数据每一个像素点的差值数据；将小于第三阈值的所述差值数据设置为0，得到所述原始红外数据相对于所述参考数据的所述残差数据；对所述残差数据执行无损压缩，得到第二压缩红外数据。
可选地，所述方法还包括：当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，对所述当前原始红外数据执行无损压缩，得到第一压缩红外数据后将所述当前原始红外数据设置为所述参考数据；当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与所述参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据后将所述参考数据与所述残差数据相加，得到新的所述参考数据。
可选地，所述方法还包括：当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，所述目标红外数据的所述信息头中写入所述原始红外数据转换为温度所需的测温算法，所述目标红外数据的所述数据区中写入所述原始红外数据转换为温度所需的测温参数。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的解析方法，包括：获取目标红外数据，其中，所述目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；解析所述目标红外数据，得到所述原始红外数据及所述相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度。
可选地，所述解析所述目标红外数据，包括：读取所述目标红外数据中一帧红外数据的帧头和信息头，得到当前帧的压缩类型及压缩算法，其中，所述压缩类型至少包括：第一压缩类型和第二压缩类型；根据所述目标红外数据的所述信息头中所述数据大小，读取所述目标红外数据中一帧红外数据的所述数据区，得到目标红外数据。
可选地，获得所述当前帧的所述压缩类型、所述压缩算法及所述目标红外数据后，所述方法还包括：根据所述目标红外数据对应的所述压缩算法，解压所述目标红外数据，得到解压后的所述目标红外数据。
可选地，在根据所述目标红外数据对应的所述压缩算法，解压所述目标红外数据之后，所述方法还包括：当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，确定所述解压后的目标红外数据为第一原始红外数据；当所述目标红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，确定解压后的目标红外数据为残差数据，将所述残差数据与参考数据相加得到第二原始红外数据。
可选地，所述方法还包括：当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，将所述第一原始红外数据设置为所述参考数据；当所述目标红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，确定解压后的目标红外数据为残差数据，将所述残差数据与参考数据相加得到第二原始红外数据之后，将所述第二原始红外数据设置为所述参考数据。
可选地，所述方法还包括：当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，读取所述目标红外数据的所述信息头中的测温算法，读取所述目标红外数据的所述数据区中的测温参数。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据格式，所述红外数据格式至少包括：第一类型数据格式和第二类型数据格式；其中，第一类型数据格式至少包括：第一帧头、第一信息头和第一数据区；第二类型数据格式至少包括：第二帧头、第二信息头和第二数据区。
可选地，所述第一帧头至少包括：第一帧标识和第一帧大小；所述第一信息头至少包括：第一帧类型、第一图像宽度、第一图像高度、第一数据大小、第一生成时间、第一测温算法和第一压缩方式；所述第一数据区至少包括：压缩的第一红外数据和第一测温参数。
可选地，所述第二帧头至少包括：第二帧标识和第二帧大小；所述第二信息头至少包括：第二帧类型、第二图像宽度、第二图像高度、第二数据大小、第二生成时间和第二压缩方式；第二数据区至少包括：压缩的第一红外残差数据。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的生成装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；第一生成模块，用于根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的解析装置，其特征在于，包括：第二获取模块，用于获取目标红外数据，其中，所述目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；解析模块，用于解析所述目标红外数据，得到所述原始红外数据及所述相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的处理系统，其特征在于，包括第二生成模块和应用模块：所述第二生成模块包括：数据采集单元，用于获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；生成单元，用于根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区；所述应用模块包括：数据解析单元，用于获取所述目标红外数据，并解析所述目标红外数据，得到原始红外数据及相关信息。
可选地，所述系统还包括：传输、存储模块，用于存储和传输所述目标红外数据。
可选地，所述应用模块还包括：数据转换单元，用于将解压后得到的所述原始红外数据转化为可视图像；测温单元，用于在所述可是图像上选定目标区域，并计算所述目标区域的最高温度、最低温度以及平均温度；智能应用单元，用于使用所述可视图像进行数据分析。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明实施例，获取包含目标对象温度信息和灰度信息的原始红外数据，以及包含原始红外数据的宽度和原始红外数据的高度的相关信息，生成的目标红外数据保证了数据的完整性，解决了现有技术中如何在保留原始红外数据的温度信息和灰度信息的前提下提高数据压缩率的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的一种红外数据的生成方法的移动终端的硬件结构框图；
图2是本发明实施例中一种可选的红外数据的生成方法的流程图；
图3是根据本发明实施例一种可选的目标红外数据的结构示意图；
图4是根据本发明实施例一种可选的固定GOP和可变GOP结构示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的红外数据的生成方法流程图；
图6是本发明实施例一种可选的不同温度段下不同的残差阈值对应的温度误差示意图；
图7是本发明实施例一种可选的不同温度段下不同的温度误差应选的残差阈值示意图；
图8是本发明实施例中一种可选的红外数据的解析方法的流程图；
图9是本发明实施例中一种可选的红外数据的解析方法的流程图；
图10是根据本发明实施例一种可选的红外数据系统的结构框图；
图11是根据本发明实施例的一种可选的红外数据的生成装置的结构框图；
图12是根据本发明实施例的一种可选的红外数据的解析装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种红外数据的生成方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的调度吞吐量的获取方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
本发明实施例提供了一种红外数据的生成方法。图2是本发明实施例中一种可选的红外数据的生成方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
步骤S202，获取原始红外数据及相关信息，其中，原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，相关信息至少包括：原始红外数据的宽度和原始红外数据的高度；
步骤S204，根据原始红外数据及相关信息生成目标红外数据，其中，目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。可选地，所述根据所述原始红外数据及相关信息生成目标红外数据，包括：生成所述目标红外数据的帧头，其中，所述帧头至少包括：帧标识和帧大小；生成所述目标红外数据的信息头，其中，所述信息头至少包括：所述原始红外数据的宽度、所述原始红外数据的高度、所述原始红外数据压缩后的大小和所述原始红外数据压缩采用的压缩方法；生成所述目标红外数据的数据区，其中，所述数据区至少包括：压缩后的所述原始红外数据。
可选地，生成所述目标红外数据的数据区，包括：获取当前原始红外数据对应的压缩类型，其中，所述压缩类型至少包括：第一压缩类型和第二压缩类型；当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，对所述当前原始红外数据执行无损压缩，得到第一压缩红外数据；当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据。
可选地，获取当前原始红外数据对应的压缩类型包括：当所述当前原始红外数据为所述目标红外数据的第一帧数据时，确定所述压缩类型为第一压缩类型；当所述当前原始红外数据与上一帧第一压缩类型的所述原始红外数据之间的帧数差小于第一阈值时，确定所述压缩类型为第二压缩类型；当所述当前原始红外数据与上一帧第一压缩类型的所述原始红外数据之间的帧数差大于或等于第一阈值时，确定所述压缩类型为第一压缩类型；当所述当前原始红外数据与所述参考数据的所述残差数据为0的像素点的个数小于第二阈值时，将下一帧所述原始红外数据的压缩类型设置为第一压缩类型。
可选地，当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据包括：当所述原始红外数据为图像数据时，获取所述图像数据上的每一个像素点的像素值；将所述原始红外数据与所述参考数据在图像上同一位置的像素点的像素值相减，得到所述原始红外数据与所述参考数据每一个像素点的差值数据；将小于第三阈值的所述差值数据设置为0，得到所述原始红外数据相对于所述参考数据的所述残差数据；对所述残差数据执行无损压缩，得到第二压缩红外数据。
可选地，所述方法还包括：当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，对所述当前原始红外数据执行无损压缩，得到第一压缩红外数据后将所述当前原始红外数据设置为所述参考数据；当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与所述参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据后将所述参考数据与所述残差数据相加，得到新的所述参考数据。
可选地，所述方法还包括：当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，所述目标红外数据的所述信息头中写入所述原始红外数据转换为温度所需的测温算法，所述目标红外数据的所述数据区中写入所述原始红外数据转换为温度所需的测温参数。
测温参数放在数据区的目的在于：测温算法的不确定性导致测温参数的长度完全不可控，放在帧头和信息头会破坏结构。
可选地，第一压缩类型可以定义为I帧类型，第二压缩类型可以定义为P帧类型，I帧类型表示直接对原始红外数据(Raw数据)进行无损压缩，P帧类型表示对残差数据进行无损压缩。也可以是I帧类型是无损压缩，P帧类型有损压缩，本发明实施例对P帧类型的压缩类型不做限定。
可选地，获取原始红外数据对应的压缩类型包括：当原始红外数据为当前红外数据的第一帧数据时，确定压缩类型为第一压缩类型，其中，相邻两帧第一压缩类型的原始红外数据之间包括N帧第二压缩类型的原始红外数据，N为大于或等于0的整数。
如果所有的原始红外数据都按照I帧类型进行压缩，会导致压缩后的数据量过大，而且当前后帧的原始红外数据之间差异不大时，都按照I帧类型进行压缩会导致资源浪费，尤其是在静态场景下，环境参数类似，前后帧的红外图像基本类似，此时没有必要将所有的原始红外数据直接进行无损压缩。因此，可以在相邻I帧类型的压缩数据之间设置固定数量或动态数量的P帧类型的压缩数据。
图3是根据本发明实施例一种可选的目标红外数据的结构示意图，如图3所示，I帧类型压缩数据对应的第一目标红外数据包含第一帧头、第一信息头和第一数据区三块，第一帧头区可以包含但不限于第一目标红外数据对应到的帧标识及第一目标红外数据的帧大小等信息，第一信息头区可以包含但不限于存储的压缩数据对应的帧类型(压缩类型：I帧类型或P帧类型)、压缩后的数据图像的宽高、压缩后的数据大小、压缩算法、测温算法类型以及厂家等信息。数据区可以包含但不限于压缩后的原始数据、环境参数(例如环境温度、湿度)以及其他测温参数等。P帧类型的压缩数据对应的第二目标红外数据包含第二帧头区、第二信息头区和第二数据区，第二帧头区可以包含但不限于第二目标红外数据对应到的帧标识及第二目标红外数据的帧大小等信息，第二信息头区可以包含但不限于存储的压缩数据对应的帧类型(压缩类型：I帧类型或P帧类型)、压缩后的数据图像的宽高、压缩后的数据大小、压缩算法、测温算法类型以及厂家等信息。数据区可以包含但不限于压缩后的残差数据。
可选地，获取原始红外数据对应的压缩类型包括：当原始红外数据的差值数据为0的像素点的个数小于第二阈值时，将下一帧原始红外数据的压缩类型设置为第一压缩类型。
GOP是指两个I帧之间间隔的帧数，一般而言，GOP是固定的，比如10、25或50等。本发明实施例提出一种可变GOP的模式，对于静态场景，可以增大GOP，减少I帧的压缩，从而达到更高的压缩率，对于动态场景，可以缩小GOP，增加I帧的压缩，从而减小误差的传递。固定GOP和可变GOP如图4所示。
在压缩原始红外数据之前，需要判断帧类型标志，如果是固定GOP模式，判断P帧个数是否达到阈值，如果达到，则将帧类型标志设置为I帧，否则将帧类型标志设置为P帧；如果是可变GOP模式，判断残差数据中的非0值是否超过一定阈值，如果超过，说明原始红外数据与参考数据之间的差异较大，残差数据的数量较大，不如直接保存无损压缩的原始数据，则可以将帧类型标志设置为I帧。
可选地，得到原始红外数据相对于参考数据的残差数据之后，所述方法还包括：将参考数据与残差数据相加生成新的参考数据。不断更新参考数据可以使残差数据的数据量越来越小，并且可以使压缩后的P帧数据精准度更高。
图5是根据本发明实施例的一种可选的红外数据的生成方法流程图，如图5所示，所述方法包括：
步骤S501，初始化系统，将帧类型标志设置为I帧；
步骤S502，获取一帧Raw数据以及与数据相关的其他信息，比如图像宽高。
步骤S503，判断是压缩为I帧还是P帧，如果是I帧，则进入步骤S504，如果是P帧，则进入步骤S511；
步骤S504，采用合适的无损压缩算法对此Raw数据进行压缩；
步骤S505，生成帧头，包含帧标识，帧大小等信息；
步骤S506，生成信息头，添加帧类型压缩类型、图像宽高、压缩后的Raw数据大小、压缩方法、测温算法类型以及厂家信息等；
步骤S507，生成数据区，添加压缩的Raw数据；
步骤S508，添加环境参数(大气温湿度)以及其他测温参数(测温距离、室内或室外环境)；
步骤S509，将当前I帧raw数据设置为参考帧；
步骤S510，将帧类型标志设置为P帧，返回步骤S502；
步骤S511，将当前帧和参考帧做差值计算，得到差值图像；
步骤S512，对差值图像进行处理，小于第一阈值的差值都设置为0，得到残差数据；
步骤S513，对残差数据进行无损压缩；
步骤S514，生成帧头，包含帧标识，帧大小等信息；
步骤S515，生成信息头，添加帧类型，图像宽高、压缩数据大小，压缩方法等；
步骤S516，生成数据区，添加步骤S513中压缩的残差数据；
步骤S517，当前参考帧加上残差数据作为新的参考帧；
步骤S518，如果是固定GOP模式，判断P帧个数是否达到阈值，如果达到，则将帧类型标志设置为I帧，否则将帧类型标志设置为P帧；如果是可变GOP模式，判断残差数据中的非0值是否超过一定阈值，如果超过，则将帧类型标志设置为I帧，否则将帧类型标志设置为P帧，返回步骤S502。
关于上述步骤S512的第一阈值，可以称为残差阈值，可以根据其对应的温度误差来做出选择。本发明实施例提供两种残差阈值的选择方式：固定阈值和可变阈值。固定阈值是指所有灰度都采用相同的阈值，这种方式的优点是实现简单，缺点是不同温度段的目标，压缩后温度误差不一致。图6是本发明实施例一种可选的不同温度段下不同的残差阈值对应的温度误差示意图，如图6所示，当残差阈值固定为2时，-30～-20℃的温度区间对应的温度误差为0.08，-20～-10℃的温度区间对应的温度误差为0.07，当残差阈值固定为4时，-30～-20℃的温度区间对应的温度误差为0.15，-20～-10℃的温度区间对应的温度误差为0.13。固定阈值比较适合于温度范围变化小的场景，或者已知场景的最低温度，按最低温度对应的残差阈值来压缩，可以控制所有目标的温度误差。可变阈值是指不同灰度采用不同的阈值，阈值的选择可以参照图7。图7是本发明实施例一种可选的不同温度段下不同的温度误差应选的残差阈值示意图，如图7所示，如果需要将温度误差控制在0.02，那么可以将-30～-20℃的温度区间对应的残差阈值设置为0.5，-20～-10℃的温度区间对应的残差阈值设置为0.6，如果需要将温度误差控制在0.05，那么可以将-30～-20℃的温度区间对应的残差阈值设置为1.3，-20～-10℃的温度区间对应的残差阈值设置为1.5。这种方式的缺点是实现起来复杂些，优点是保证不同温度段的目标，压缩后温度误差是一致的，适合于温度分布范围较大的场景。
下方的表格是本发明实施例一种可选的不同场景下红外Raw数据压缩率的示意图，静态场景是指室内完全无运动目标的场景，室内场景是指室内有少量运动目标的场景，室外场景是指室外有少量行人和机动车的场景，高动态场景是指室外有大量行人和机动车的场景。
Figure BDA0002397722800000141
Figure BDA0002397722800000142
Figure BDA0002397722800000143
Figure BDA0002397722800000144
如上述表格所示，静态场景的压缩率最高，特别是使用可变GOP的方式时；室内或室外有少量运动目标的情况下，压缩率也是很可观的，特别是牺牲一定精度的情况下；室外有大量运动目标的情况下，压缩率会下降较多，但也比直接压缩的压缩率要高得多。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的解析方法，图8是本发明实施例中一种可选的红外数据的解析方法的流程图，如图8所示，该方法包括：
步骤S902，获取目标红外数据，其中，目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；
步骤S904，解析目标红外数据，得到原始红外数据及相关信息，其中，原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，相关信息至少包括：原始红外数据的宽度和原始红外数据的高度。可选地，所述解析所述目标红外数据，包括：读取所述目标红外数据中一帧红外数据的帧头和信息头，得到当前帧的压缩类型及压缩算法，其中，所述压缩类型至少包括：第一压缩类型和第二压缩类型；根据所述目标红外数据的所述信息头中所述数据大小，读取所述目标红外数据中一帧红外数据的所述数据区，得到目标红外数据。
可选地，获得所述当前帧的所述压缩类型、所述压缩算法及所述目标红外数据后，所述方法还包括：根据所述目标红外数据对应的所述压缩算法，解压所述目标红外数据，得到解压后的所述目标红外数据。
可选地，在根据所述目标红外数据对应的所述压缩算法，解压所述目标红外数据之后，所述方法还包括：当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，确定所述解压后的目标红外数据为第一原始红外数据；当所述目标红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，确定解压后的目标红外数据为残差数据，将所述残差数据与参考数据相加得到第二原始红外数据。
可选地，所述方法还包括：当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，将所述第一原始红外数据设置为所述参考数据；当所述目标红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，确定解压后的目标红外数据为残差数据，将所述残差数据与参考数据相加得到第二原始红外数据之后，将所述第二原始红外数据设置为所述参考数据。
可选地，所述方法还包括：当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，读取所述目标红外数据的所述信息头中的测温算法，读取所述目标红外数据的所述数据区中的测温参数。
图9是本发明实施例中一种可选的红外数据的解析方法的流程图，如图9所示，该方法包括：
步骤S1001，系统初始化；
步骤S1002，获取一帧压缩后的数据；
步骤S1003，读取帧头，判断帧标识是否正确，如果帧标识异常，则返回异常，如果正常，则读取帧大小；
步骤S1004，读取信息头，获取帧类型、图像宽高、压缩数据大小，压缩方法，测温算法类型以及厂家信息等。
步骤S1005，判断帧类型，如果是I帧，则进入步骤S1006，否则进入步骤S1010；
步骤S1006，读取数据区中压缩的Raw数据；
步骤S1007，根据信息头中的压缩方法对应的解析方法解压数据，用于测温，图像显示或数据保存；
步骤S1008，读取数据区的环境参数以及其他测温参数等；
步骤S1009，将解压后的I帧数据设置为参考帧；
步骤S1010，读取数据区中压缩的残差数据；
步骤S1011，根据信息头中的压缩方法对应的解析方法解压残差数据；
步骤S1012，将解压的残差数据加上参考帧数据，得到当前帧的预测数据，用于测温，图像显示或数据保存；
步骤S1013，将当前帧的预测数据设置为新的参考帧；
步骤S1014，输出解压后的一帧Raw数据及相关信息。
需要说明的是，一般原始红外数据是14bit的数据，如果需要显示红外数据，在现有的支持8bit显示的设备中，需要将14bit的原始数据压缩为8bit的数据来显示。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据格式，所述红外数据格式至少包括：第一类型数据格式和第二类型数据格式；其中，第一类型数据格式至少包括：第一帧头、第一信息头和第一数据区；第二类型数据格式至少包括：第二帧头、第二信息头和第二数据区。
可选地，所述第一帧头至少包括：第一帧标识和第一帧大小；所述第一信息头至少包括：第一帧类型、第一图像宽度、第一图像高度、第一数据大小、第一生成时间、第一测温算法和第一压缩方式；所述第一数据区至少包括：压缩的第一红外数据和第一测温参数。
可选地，所述第二帧头至少包括：第二帧标识和第二帧大小；所述第二信息头至少包括：第二帧类型、第二图像宽度、第二图像高度、第二数据大小、第二生成时间和第二压缩方式；第二数据区至少包括：压缩的第一红外残差数据。
本发明实施例还提供了一种红外数据系统，图10是根据本发明实施例一种可选的红外数据系统的结构框图，如图10所示，所述系统包含生成模块1102，传输存储模块1104以及应用模块1106。
所述生成模块1102包括：数据采集单元，用于获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；数据压缩单元，用于根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区；所述应用模块1106包括：数据解压单元，用于获取所述目标红外数据，并解析所述目标红外数据，得到原始红外数据及相关信息。
可选地，上述数据压缩单元也可以是生成单元，数据解压单元也可以是数据解析单元。
可选地，所述系统还包括：传输、存储模块1104，用于存储和传输所述目标红外数据。
可选地，所述应用模块还包括：数据转换单元，用于将解压后得到的所述原始红外数据转化为可视图像；测温单元，用于在所述可是图像上选定目标区域，并计算所述目标区域的最高温度、最低温度以及平均温度；智能应用单元，用于使用所述可视图像进行数据分析。
生成模块1102包含数据采集单元和数据压缩单元，其中数据采集单元可以包括但不限于前端热成像摄像机，数据压缩单元可以包括但不限于CPU或GPU等。生成模块1102用于将数据采集单元采集的原始Raw数据进行压缩，得到压缩后的数据。
传输、存储模块1104包含数据传输单元和数据存储单元，数据传输单元可以包括但不限于以太网或其他传输设备，数据存储单元可以包括但不限于硬片或Flash等存储设备。传输、存储模块1104用于将生成模块1102压缩后的数据进行存储和传输。
应用模块1106，包含数据解压单元、数据转换单元、测温单元以及智能应用单元，数据解压单元用于将压缩的红外数据解压，并获取测温相关的参数；数据转换单元，用于使用合适的算法将Raw数据转化为可视的8bit灰度图像(Raw转Y)用于显示，进一步可以采用合适的伪彩色方案将8bit灰度图像转化为彩色图像显示；测温单元用于在上述灰度图像或伪彩色图像上选取合适的区域，包括点、线、面、多边形或椭圆等，将其在Raw数据上对应区域内统计或计算最高灰度、最低灰度以及平均灰度，进而利用环境参数和其他测温参数，选用对应的测温算法计算此区域的最高温度、最低温度以及平均温度。智能应用单元应用上述解压的Raw数据或转化的Y数据进行智能分析。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的生成装置，用于实现上述任一项红外数据的生成方法实施例，已经说明过的内容此处不再重复。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图11是根据本发明实施例的一种可选的红外数据的生成装置的结构框图，如图11所示，该装置包括：
第一获取模块1202，用于获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；
第一生成模块1204，用于根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种红外数据的解析装置，用于实现上述任一项红外数据的解析方法实施例，已经说明过的内容此处不再重复。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图12是根据本发明实施例的一种可选的红外数据的解析装置的结构框图，如图12所示，该装置包括：
第二获取模块1302，用于获取目标红外数据，其中，所述目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；
解析模块1304，用于解析所述目标红外数据，得到所述原始红外数据及所述相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度。
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；
S2，根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
可选地，在本实施例中，上述存储介质还可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S11，获取目标红外数据，其中，目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；
S12，解析目标红外数据，得到原始红外数据及相关信息，其中，原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，相关信息至少包括：原始红外数据的宽度和原始红外数据的高度。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；
S2，根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
可选地，在本实施例中，上述处理器还可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S11，获取目标红外数据，其中，目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；
S12，解析目标红外数据，得到原始红外数据及相关信息，其中，原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，相关信息至少包括：原始红外数据的宽度和原始红外数据的高度。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种红外数据的生成方法，其特征在于，包括：
获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始红外数据及相关信息生成目标红外数据，包括：
生成所述目标红外数据的帧头，其中，所述帧头至少包括：帧标识和帧大小，其中，所述帧标识是指用于识别是否正常帧头的标识，所述的帧大小是指整帧数据的长度；
生成所述目标红外数据的信息头，其中，所述信息头至少包括：所述原始红外数据的宽度、所述原始红外数据的高度、所述原始红外数据压缩后的大小和所述原始红外数据压缩采用的压缩方法；
生成所述目标红外数据的数据区，其中，所述数据区至少包括：压缩后的所述原始红外数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，生成所述目标红外数据的数据区，包括：
获取当前原始红外数据对应的压缩类型，其中，所述压缩类型至少包括：第一压缩类型和第二压缩类型；
当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，对所述当前原始红外数据执行无损压缩，得到第一压缩红外数据；
当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取当前原始红外数据对应的压缩类型包括：
当所述当前原始红外数据为所述目标红外数据的第一帧数据时，确定所述压缩类型为第一压缩类型；
当所述当前原始红外数据与上一帧第一压缩类型的所述原始红外数据之间的帧数差小于第一阈值时，确定所述压缩类型为第二压缩类型；
当所述当前原始红外数据与上一帧第一压缩类型的所述原始红外数据之间的帧数差大于或等于第一阈值时，确定所述压缩类型为第一压缩类型；
当所述当前原始红外数据与所述参考数据的所述残差数据为0的像素点的个数小于第二阈值时，将下一帧所述原始红外数据的压缩类型设置为第一压缩类型。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据包括：
当所述原始红外数据为图像数据时，获取所述图像数据上的每一个像素点的像素值；
将所述原始红外数据与所述参考数据在图像上同一位置的像素点的像素值相减，得到所述原始红外数据与所述参考数据每一个像素点的差值数据；
将小于第三阈值的所述差值数据设置为0，得到所述原始红外数据相对于所述参考数据的所述残差数据；
对所述残差数据执行无损压缩，得到第二压缩红外数据。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，对所述当前原始红外数据执行无损压缩，得到第一压缩红外数据后将所述当前原始红外数据设置为所述参考数据；
当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，获取所述当前原始红外数据与所述参考数据之间的残差数据，对所述残差数据进行压缩，得到第二压缩红外数据后将所述参考数据与所述残差数据相加，得到新的所述参考数据。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述当前原始红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，所述目标红外数据的所述信息头中写入所述原始红外数据转换为温度所需的测温算法，所述目标红外数据的所述数据区中写入所述原始红外数据转换为温度所需的测温参数。
8.一种红外数据的解析方法，其特征在于，包括：
获取目标红外数据，其中，所述目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；
解析所述目标红外数据，得到所述原始红外数据及所述相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述解析所述目标红外数据，包括：
读取所述目标红外数据中一帧红外数据的帧头和信息头，得到当前帧的压缩类型及压缩算法，其中，所述压缩类型至少包括：第一压缩类型和第二压缩类型；
根据所述目标红外数据的一帧红外数据的所述信息头中所述数据大小，读取所述目标红外数据中当前帧红外数据的所述数据区，得到压缩红外数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，获得所述当前帧的所述压缩类型、所述压缩算法及所述压缩红外数据后，所述方法还包括：
根据所述压缩红外数据对应的所述压缩算法，解压所述压缩红外数据，得到解压后的所述原始红外数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在根据所述压缩红外数据对应的所述压缩算法，解压所述压缩红外数据之后，所述方法还包括：
当所述压缩红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，确定所述解压后的压缩红外数据为第一原始红外数据；
当所述压缩红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，确定解压后的压缩红外数据为残差数据，将所述残差数据与参考数据相加得到第二原始红外数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述压缩红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，将所述第一原始红外数据设置为所述参考数据；
当所述压缩红外数据对应的压缩类型为第二压缩类型时，确定解压后的压缩红外数据为残差数据，将所述残差数据与参考数据相加得到第二原始红外数据之后，将所述第二原始红外数据设置为所述参考数据。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述目标红外数据对应的压缩类型为第一压缩类型时，读取所述目标红外数据的所述信息头中的测温算法，读取所述目标红外数据的所述数据区中的测温参数。
14.一种红外数据格式，其特征在于，所述红外数据格式至少包括：第一类型数据格式和第二类型数据格式；
其中，第一类型数据格式至少包括：第一帧头、第一信息头和第一数据区；第二类型数据格式至少包括：第二帧头、第二信息头和第二数据区。
15.根据权利要求14所述的红外数据格式，其特征在于，所述第一帧头至少包括：第一帧标识和第一帧大小；所述第一信息头至少包括：第一帧类型、第一图像宽度、第一图像高度、第一数据大小、第一生成时间、第一测温算法和第一压缩方式；所述第一数据区至少包括：压缩的第一红外数据和第一测温参数。
16.根据权利要求14所述的红外数据格式，其特征在于，所述第二帧头至少包括：第二帧标识和第二帧大小；所述第二信息头至少包括：第二帧类型、第二图像宽度、第二图像高度、第二数据大小、第二生成时间和第二压缩方式；第二数据区至少包括：压缩的第一红外残差数据。
17.一种红外数据的生成装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；
第一生成模块，用于根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区。
18.一种红外数据的解析装置，其特征在于，包括：
第二获取模块，用于获取目标红外数据，其中，所述目标红外数据根据原始红外数据及相关信息生成；
解析模块，用于解析所述目标红外数据，得到所述原始红外数据及所述相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度。
19.一种红外数据的处理系统，其特征在于，包括第二生成模块和应用模块：
所述第二生成模块包括：
数据采集单元，用于获取原始红外数据及相关信息，其中，所述原始红外数据用于保留目标对象的温度信息和灰度信息，所述相关信息至少包括：所述原始红外数据的宽度和所述原始红外数据的高度；
生成单元，用于根据所述原始红外数据及所述相关信息生成目标红外数据，其中，所述目标红外数据至少包括：帧头、信息头和数据区；
所述应用模块包括：
数据解析单元，用于获取所述目标红外数据，并解析所述目标红外数据，得到原始红外数据及相关信息。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
传输、存储模块，用于存储和传输所述目标红外数据。
21.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述应用模块还包括：
数据转换单元，用于将解压后得到的所述原始红外数据转化为可视图像；
测温单元，用于在所述可视图像上选定目标区域，并计算所述目标区域的最高温度、最低温度以及平均温度；
智能应用单元，用于使用所述可视图像进行数据分析。
22.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至13任一项中所述的方法。
23.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至13任一项中所述的方法。
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