CN111402134A - 可见/红外双光融合系统 - Google Patents
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Abstract
可见/红外双光融合系统，包括拍摄装置、处理装置和显示装置，所述拍摄装置和所述处理装置连接，所述处理装置与所述显示装置连接；所述拍摄装置包括红外拍摄装置和可见光拍摄装置；所述处理装置包括存储单元、计算单元、图像融合单元；所述显示装置用于显示所述拍摄装置拍摄的红外线图像和可见光图像。可见/红外双光融合系统，利用红外热成像快速定位搜寻目标，根据搜寻目标活动半径区域确定活动目标可见光图像，并将搜寻目标的红外图像与活动目标的可见光图像进行融合，对失联人员的救援给出精准、快速的依据。
Description
技术领域
本发明涉及野外失联人员搜寻的技术领域，更具体的说，特别涉及一种可见/红外双光融合系统。
背景技术
近年来，自助自主的旅行受到了广大的旅行爱好者的追捧，而未经开发的无人区又是“驴友”最常涉足的地方。由于旅行爱好者具有自主自发性，且大多数并没有经过专业的训练，因此在探险中追求刺激的同时也伴随着巨大的风险，失联现象屡有发生。在对野外失联人员搜救的过程中，搜救人员面对的最大困难在于如何快速定位失联人员的位置，目前常规的方法是通过大量人员进行地毯式搜索，这种方法不仅费时费力，而且严重依赖于人的主观判断，使得搜救工作效率低下，往往造成不可挽回的后果。
因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。
发明内容
（一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种可见/红外双光融合系统。
（二）技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种可见/红外双光融合系统，包括拍摄装置、处理装置和显示装置，所述拍摄装置和所述处理装置连接，所述处理装置与所述显示装置连接；
所述拍摄装置包括红外拍摄装置和可见光拍摄装置，所述红外装置用于拍摄红外线图像，所述可见光拍摄装置用于拍摄可见光图像；
所述处理装置包括存储单元、计算单元、图像融合单元，所述存储单元用于存储所述拍摄装置在连续时间轴上分别拍摄的红外线图像和可见光图像，所述计算单元将拍摄的红外线图像、可见光图像进行对应选择，所述图像融合单元将选择的红外线图像、可见光图像进行融合；
所述显示装置用于显示所述拍摄装置拍摄的红外线图像和可见光图像。
关键在于，所述计算单元包括第一选择模块、第二选择模块和显示处理模块，
所述第一选择模块根据第一时间点搜寻目标的红外线图像选择第一时间点的可见光图像；
所述显示处理模块将所述显示装置的显示屏幕分为多个显示区域；
所述第二选择模块选择显示区域的加载区域、选择加载区域中待融合可见光图像的活动目标。
关键在于，所述显示区域包括第一区域、第二区域、第三区域，所述第一区域用于显示未知的红外图像场景图，第二选择模块选择第一区域的第一半径区域；所述第二区域用于显示所述第一半径区域活动目标的可见光图像，第二选择模块选择待融合可见光图像的活动目标；第三区域用于显示第一时间点搜寻目标的红外线图像，和第二选择模块选择的活动目标可见光图像融合后的照片。
关键在于，所述红外拍摄装置包括固定点设置的多个红外拍摄装置和移动拍摄的红外拍摄装置，所述可见光拍摄装置包括固定点设置的多个可见光拍摄装置和移动拍摄的可见光拍摄装置，所述红外拍摄装置的每个设置位置均设有所述可见光拍摄装置。
关键在于，所述存储单元包括缓存模块和固定存储模块，所述缓存模块用于临时存储加载区域、加载区域中活动目标的可见光图像，所述固定存储模块用于存储各个位置拍摄装置依据时间顺序连续拍摄的红外线图像、可见光图像。
关键在于，所述图像融合单元包括融合控制模块和图像拼接模块，所述融合控制模块用于控制需要融合的红外线图像、可见光图像进行图像融合，所述图像拼接模块将经过所述融合控制模块处理过的图像进行图像拼接。
（三）有益效果：本发明提供可见/红外双光融合系统，利用红外热成像快速定位搜寻目标，根据搜寻目标活动半径区域确定活动目标可见光图像，并将搜寻目标的红外图像与活动目标的可见光图像进行融合，对失联人员的救援给出精准、快速的依据。
附图说明
图1是本发明可见/红外双光融合系统连接结构图。
具体实施方式
下面结合优选的实施例对本发明做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是，本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
附图是本发明的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明的实际要求保护范围构成限制。
一种可见/红外双光融合系统，包括拍摄装置、处理装置和显示装置。所述拍摄装置和所述处理装置连接，所述处理装置与所述显示装置连接。
所述拍摄装置包括红外拍摄装置和可见光拍摄装置，所述红外装置用于拍摄红外线图像，所述可见光拍摄装置用于拍摄可见光图像。
所述红外拍摄装置包括，设置在固定点设置的多个红外拍摄装置和移动拍摄的红外拍摄装置。所述可见光拍摄装置包括，固定点设置的多个可见光拍摄装置和移动拍摄的可见光拍摄装置。需要说明的是，所述红外拍摄装置每个固定设置点、移动设置点均设有可见光拍摄装置，以保证在拍摄红外线图像的同时，对可见光图像进行拍摄。
具体的说，固定点设置的拍摄装置为设置在景区内部，或深山周围的拍摄装置，用于搜寻目标活动轨迹的判断。移动点设置的拍摄装置可以是在搜救直升机，或无人机上设置的拍摄装置，用于搜救时地毯式快速发现搜寻目标。
其中，所述红外拍摄装置可以为但不限定红外热像仪、红外传感器等。具体的说，所述红外拍摄装置包括红外镜头、红外传感器、红外信号转换器以及红外输出端口。所述红外镜头用于接收和汇聚搜寻目标的红外辐射能量信息，所述红外传感器用于将所述红外辐射能量信息的热辐射信号转换为红外电信号，所述红外信号转换器用于将所述红外电信号转换成红外线图像；所述红外输出端口用于将红外线图像传输给所述处理装置。
其中，所述可见光拍摄装置可以为但不限定摄像机、相机或者具有拍照功能的智能装置等。具体的说，所述可见光拍摄装置包括可见光摄像机以及可见光输出端口。所述可见光摄像机用于拍摄所可见光图像。所述可见光输出端口用于将可见光图像传输给所述处理装置。
所述拍摄装置还分别包括通讯模块，所述通讯模块将可见光输出端口输出的可见光图像和红外输出端口输出的红外线图像发送给所述处理装置。
所述处理装置包括存储单元、计算单元、图像融合单元。所述存储单元用于存储所述拍摄装置在连续时间轴上分别拍摄的红外线图像和可见光图像，所述计算单元将拍摄的红外线图像、可见光图像进行对应选择，所述图像融合单元将选择的红外线图像、可见光图像进行融合。
所述存储单元包括缓存模块和固定存储模块，所述缓存模块用于临时存储加载区域、加载区域中活动目标的可见光图像，所述固定存储模块用于存储各个位置拍摄装置依据时间顺序连续拍摄的红外线图像、可见光图像。
所述计算单元包括第一选择模块、第二选择模块和显示处理模块。
所述第一选择模块根据第一时间点搜寻目标的红外线图像选择第一时间点搜寻目标的可见光图像。所述第一选择模块根据第一时间点搜寻目标的红外线图像的拍摄时间、具体拍摄装置，调取所述固定存储模块内与第一时间点搜寻目标的红外线图像相对应的可见光图像。
所述显示处理模块将所述显示装置的显示屏幕分为多个显示区域。
所述第二选择模块选择显示区域的加载区域、选择加载区域中的待融合可见光图像的活动目标。当所述显示装置为显示屏幕时，所述第二选择模块可以是选择鼠标，当所述显示装置为触摸显示屏幕时，所述第二选择模块可以屏幕接收选择坐标的装置，例如电阻屏的电导层ITO、电容屏表面的透明电导层ITO、声波屏的发射和接收声波的换能器等，这里不做具体限制。
具体的说，所述显示区域包括第一区域、第二区域、第三区域，所述第一区域用于显示未知的红外图像场景图即第一时间点搜寻目标所处场景的红外图，此时，第二选择模块选择第一区域的第一半径区域（所述第一半径区域为以搜寻目标为中心，一定半径的区域）；所述第二区域用于显示所述第一半径区域活动目标的可见光图像（包括所述第一半径区域内第一时间点之前第一时间段内全部活动目标的可见光图像），此时，操作员依据第一半径区域内活动目标在第一时间点之前第一时间段内具体活动路线/位置，通过第二选择模块选择待融合可见光图像的活动目标；第三区域用于显示第一时间点搜寻目标的红外线图像，和第二选择模块选择的活动目标可见光图像融合后的照片。
所述图像融合单元可以是但不限定图像融合器、图像处理器等。具体的说，所述图像融合单元包括输入端口、融合控制模块、图像拼接模块以及输出端口。所述输入端口用于接收搜寻目标的红外线图像、搜寻目标的可见光图像或待融合活动目标的可见光图像；所述融合控制模块用于控制需要融合的红外线图像、可见光图像进行图像融合；所述图像拼接模块将经过所述融合控制模块处理过的图像进行图像拼接，得到红外线图像、可见光图像融合后的图像；所述输入端口用于将融合后的图像分别传输给所述存储单元、所述显示装置，所述存储单元将融合后的图像进行存储，所述显示装置将融合后的图像在显示屏幕上进行显示。
所述显示装置用于显示所述拍摄装置拍摄的红外线图像、可见光图像、融合后图像。所述显示装置可以是但不限于显示屏、显示面板等。
下面结合本申请一种可见/红外双光融合系统的一个优选实施例进行说明。
视线充足时，启动在深山/景区失联人员的搜救，搜救人员启动携带拍摄装置（具有红外拍摄、可见光拍摄功能）的无人机/直升机，对深山/景区进行地毯式搜索。所述拍摄装置连续对经过的搜救区域进行拍摄，同步将拍摄图像传送至所述处理装置。
所述显示装置第一区域同步显示所述拍摄装置拍摄的红外线图像，当红外线图像中出现人像（搜寻目标）时，所述处理装置的第一选择模块将此时拍摄的可见光人像图片选出，并显示在所述显示装置的第二区域。图像融合单元将显示在第一区域的红外线图像和显示在第二区域的可见光图像进行融合后，显示在第三区域。搜救人员根据融合后图像判断是否为失联人员，若是失联人员则停止搜索，若否失联人员，则搜索继续。
下面结合本申请一种可见/红外双光融合系统的另一个优选实施例进行说明。
视线较为黑暗或搜救环境拍摄到的可见光图像并非人像时，所述显示装置第一区域同步显示所述拍摄装置拍摄的红外线图像，当红外线图像中出现人像时，所述处理装置的第一选择模块将此时拍摄的可见光图像选出，并显示在所述显示装置的第二区域。
搜救人员在第一区域勾选第一半径区域，其中搜救人员的勾选可以是勾选设定半径数值，也可以是点击搜寻目标附近任意位置，搜寻目标与点击位置之间的距离为第一半径区域的半径，这里对第一半径的勾选方式不做具体限制。
第二区域对所述第一半径区域活动目标的可见光图像（包括所述第一半径区域内第一时间点之前第一时间段内全部活动目标的可见光图像）进行显示。
其中，第一半径区域活动目标的可见光图像由勾选的第一半径区域内固定点拍摄装置拍摄的人像图像，第二区域显示内容包括活动目标拍摄地点、拍摄时间、具体可见光图像等，以保证搜救人员准确判断搜寻目标与活动目标的匹配度。
其中，第一时间段时长可以是所述处理装置默认的第一半径对应的第一时间点之前第一时间段时长，也可以是搜救人员通过第二选择模块选择的第一时间点之前第一时间段时长，这里不做具体限制。
救援人员依据第一半径区域内活动目标在第一时间点之前第一时间段内具体活动路线/位置，通过第二选择模块选择具体的活动目标，并且选择的活动目标可见光图像显示在第二区域。
此时，图像融合单元将显示在第一区域的红外线图像和显示在第二区域的可见光图像进行融合后，显示在第三区域。搜救人员根据融合后图像判断是否为失联人员，若是失联人员则停止搜索，若否失联人员，则搜索继续。
第三区域用于显示第一时间点搜寻目标的红外线图像，和第二选择模块选择的活动目标可见光图像融合后的照片。
图像融合单元将显示在第一区域的红外线图像和显示在第二区域的可见光图像进行融合后，显示在第三区域。搜救人员根据融合后图像判断是否为失联人员，若是失联人员则停止搜索，若否失联人员，则无人机/直升机搜索继续，无人机/直升机上的拍摄装置继续拍摄。
本发明也可以设置自动处理第一半径、第一时间点和第一时间段的方案，例如设置双轮询模块，包括第一轮询模块和第二轮询模块，所述第一轮询模块和第二轮询模块都分别以所述第一轮询模块预置第一半径、和第一时间点和第一时间段在数据库进行活动目标搜寻。
所述数据库为固定在景区内部、或深山周围设置的拍摄装置拍摄的红外线图像、可见光图像组成的数据库。
例如：所述第一轮询模块和第二轮询模块分别以发现搜寻目标的时间点为目标第一时间点，以发现搜寻目标所在位置为搜索起点，以第一半径进行活动目标的轮询搜索。其中，第一半径随搜索结果次数依次递增，即第一半径数值逐渐增大。此时，所述第一轮询模块和第二轮询模块同时以所述第一轮询模块预置第一半径、和第一时间点和第一时间段在数据库进行活动目标搜寻，进一步的保证了搜索结果的准确性。
所述第二轮询模块预置第二半径、和第二时间点和第二时间段在数据库进行活动目标搜寻；所述第一半径、和第一时间点和第一时间段为低阈值的设置；所述第二半径、和第二时间点和第二时间段为高阈值的设置，通过第一轮询模块和第二轮询模块从两端逼近的方式快速找到活动目标。
所述第一轮询模块中所述第一半径、和第一时间点和第一时间段为低阈值的设置，所述第一轮询模块在轮询搜索活动目标过程中，以发现第一搜寻目标所在位置为搜索起点，所述第一半径、和第一时间点和第一时间段随轮询搜索次数依次增加；所述第二轮询模块中所述第二半径、和第二时间点和第二时间为高阈值的设置，所述第二轮询模块在轮询搜索活动目标过程中，以发现第二搜寻目标所在位置为搜索起点，所述第二半径、和第二时间点和第二时间段随轮询搜索次数依次减小。通过第一轮询模块和第二轮询模块从两端逼近的方式快速找到活动目标。
可见/红外双光融合系统，利用红外热成像快速定位搜寻目标，根据搜寻目标活动半径区域确定活动目标可见光图像，并将搜寻目标的红外图像与活动目标的可见光图像进行融合，对失联人员的救援给出精准、快速的依据。
以上内容是对本发明创造的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本发明创造的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本发明创造的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。
Claims (6)
1.可见/红外双光融合系统，其特征在于，包括拍摄装置、处理装置和显示装置，所述拍摄装置和所述处理装置连接，所述处理装置与所述显示装置连接；
所述拍摄装置包括红外拍摄装置和可见光拍摄装置，所述红外装置用于拍摄红外线图像，所述可见光拍摄装置用于拍摄可见光图像；
所述处理装置包括存储单元、计算单元、图像融合单元，所述存储单元用于存储所述拍摄装置在连续时间轴上分别拍摄的红外线图像和可见光图像，所述计算单元将拍摄的红外线图像、可见光图像进行对应选择，所述图像融合单元将选择的红外线图像、可见光图像进行融合；
所述显示装置用于显示所述拍摄装置拍摄的红外线图像和可见光图像。
2.根据权利要求1所述可见/红外双光融合系统，其特征在于，所述计算单元包括第一选择模块、第二选择模块和显示处理模块，
所述第一选择模块根据第一时间点搜寻目标的红外线图像选择第一时间点的可见光图像；
所述显示处理模块将所述显示装置的显示屏幕分为多个显示区域；
所述第二选择模块选择显示区域的加载区域、选择加载区域中待融合可见光图像的活动目标。
3.根据权利要求2所述可见/红外双光融合系统，其特征在于，所述显示区域包括第一区域、第二区域、第三区域，所述第一区域用于显示未知的红外图像场景图，第二选择模块选择第一区域的第一半径区域；所述第二区域用于显示所述第一半径区域活动目标的可见光图像，第二选择模块选择待融合可见光图像的活动目标；第三区域用于显示第一时间点搜寻目标的红外线图像，和第二选择模块选择的活动目标可见光图像融合后的照片。
4.根据权利要求1所述可见/红外双光融合系统，其特征在于，所述红外拍摄装置包括固定点设置的多个红外拍摄装置和移动拍摄的红外拍摄装置，所述可见光拍摄装置包括固定点设置的多个可见光拍摄装置和移动拍摄的可见光拍摄装置，所述红外拍摄装置的每个设置位置均设有所述可见光拍摄装置。
5.根据权利要求1所述可见/红外双光融合系统，其特征在于，所述存储单元包括缓存模块和固定存储模块，所述缓存模块用于临时存储加载区域、加载区域中活动目标的可见光图像，所述固定存储模块用于存储各个位置拍摄装置依据时间顺序连续拍摄的红外线图像、可见光图像。
6.根据权利要求1所述可见/红外双光融合系统，其特征在于，所述图像融合单元包括融合控制模块和图像拼接模块，所述融合控制模块用于控制需要融合的红外线图像、可见光图像进行图像融合，所述图像拼接模块将经过所述融合控制模块处理过的图像进行图像拼接。
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