CN112525359B - 一种基于红外图像的红外测温校正方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于红外图像的红外测温校正方法及终端，接收红外测温请求时，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频，根据每一室温环境下对应的视频图像帧进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值，获取多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的温度后得出温度误差校正函数，并以此对通过红外测温测得的温度进行校正；利用红外图像对每个图像帧的温度进行计算，能够精确地测量室内温度，并且能够精确得到温度误差校正函数，利用温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正，从而得到精度较高的人体温度；通过使用红外图像计算室温，能够在计算量小的同时保证测温的精度，从而减少环境温度因素对人体测温精度的影响。

Description

一种基于红外图像的红外测温校正方法及终端

技术领域

本发明涉及红外测温技术领域，尤其涉及一种基于红外图像的红外测温校正方法及终端。

背景技术

热红外测温由于是无接触测量，且测量速度快，常在检疫中用作快速筛查，其原理是捕捉对象物的热辐射，而热辐射在大气除了存在传播衰减，对象物还会与大气热辐射交换，即环境温度的高低会导致测量结果出现偏差。在现有技术中，一种是人为输入环境温度对测量结果进行校正，另一种是将一天中所有测量结果进行求解校正，以使得各测量结果一致，从而消除环境温度带来的影响。但是前者因数据单一，校正效果较差；而后者则需要足够多的数据集，计算量庞大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于红外图像的红外测温校正方法及终端，能够减少环境温度因素对人体测温精度的影响，提高测温精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于红外图像的红外测温校正方法，包括步骤：

接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种基于红外图像的红外测温校正终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正。

本发明的有益效果在于：接收红外测温请求时，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频，根据每一室温环境下对应的视频图像帧进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值，获取多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的温度后得出温度误差校正函数，并以此对通过红外测温测得的温度进行校正；利用红外图像对每个图像帧的温度进行计算，能够精确地测量室内温度，并且能够精确得到温度误差校正函数，利用温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正，从而得到精度较高的人体温度；相较于现有技术中要么人为输入环境温度对测量结果进行校正，但因数据单一所以校正精度低，要么将所有测量结果进行求解校正，但计算量庞大，通过使用红外图像计算室温，能够在计算量小的同时保证测温的精度，从而减少环境温度因素对人体测温精度的影响，减少测温误差。

附图说明

图1为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正终端的示意图；

图3为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正方法的温度校正的流程图；

图4为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正方法的红外图像计算室温的流程图；

图5为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正方法的划分红外图像帧图；

图6为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正方法的划分待计算图像块的流程图；

图7为本发明实施例的一种基于红外图像的红外测温校正方法的根据目标图像块计算室温的流程图。

标号说明：

1、一种基于红外图像的红外测温校正终端；2、存储器；3、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明实施例提供了一种基于红外图像的红外测温校正方法，包括步骤：

接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：接收红外测温请求时，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频，根据每一室温环境下对应的视频图像帧进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值，获取多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的温度后得出温度误差校正函数，并以此对通过红外测温测得的温度进行校正；利用红外图像对每个图像帧的温度进行计算，能够精确地测量室内温度，并且能够精确得到温度误差校正函数，利用温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正，从而得到精度较高的人体温度；相较于现有技术中要么人为输入环境温度对测量结果进行校正，但因数据单一所以校正精度低，要么将所有测量结果进行求解校正，但计算量庞大，通过使用红外图像计算室温，能够在计算量小的同时保证测温的精度，从而减少环境温度因素对人体测温精度的影响，减少测温误差。

进一步的，所述根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算包括：

在标准室温环境和与所述标准室温环境不同的室温环境下进行温度计算。

由上述描述可知，在不同的室温环境测温，能够为后续人体测温的校正提供更多样性的样本，从而更精确地获得人体温度。

进一步的，所述基于红外图像的温度计算包括步骤：

根据拍摄到的视频提取红外图像帧，将所述红外图像帧划分成多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块；

将所述待计算图像块划分成多份第二图像块，筛除低温的第二图像块，得到目标图像块，根据所述目标图像块计算平均值，将所述平均值设为当前室温。

由上述描述可知，先将视频中的红外图像帧划分为多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块，将待计算图像块划分为多份第二图像块，筛除低温的第二图像块后，得到目标图像块，计算目标图像块的平均值设为当前室温，能够实现筛除高温像素块后筛除低温像素块，对筛除后的图像块计算平均值，从而准确获得当前室温。

进一步的，所述筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块包括：

计算每一第一图像块内的像素点平均温度得到所述每一第一图像块对应的温度；

将所述多份第一图像块按温度从大到小进行排序，选取第一预设比例的排列在后面的第一图像块，作为所述待计算图像块；

所述筛除低温的第二图像块，得到目标图像块包括：

计算每一第二图像块内的像素点平均温度得到所述每一第二图像块对应的温度；

将所述多份第二图像块按温度从大到小进行排序，选取第二预设比例的排列在前面的第二图像块，作为所述目标图像块。

由上述描述可知，通过按温度从大到小排序，选择第一预设比例的排列在后面的第一图像块后，选择第二预设比例的排列在前面的第二图像块，能够有效筛除图像中高温和低温的部分。

进一步的，所述根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数包括：

所述标准室温环境下测得的温度设为人体表面的实际温度，依据所述人体表面的实际温度、所述与标准室温环境不同的室温环境和所述与标准室温环境不同的室温环境下测得的温度进行最小二乘法拟合，得到温度误差校正函数。

由上述描述可知，将不同室温环境和不同室温环境下测量的温度，利用最小二乘法拟合得出温度误差校正函数，并且将标准室温环境下测量的温度设为人体表面的实际温度，能够更好地对测温误差进行分析，精确地对测量温度进行校正。

请参照图2，本发明另一实施例提供了一种基于红外图像的红外测温校正终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正。

由上述描述可知，接收红外测温请求时，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频，根据每一室温环境下对应的视频图像帧进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值，获取多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的温度后得出温度误差校正函数，并以此对通过红外测温测得的温度进行校正；利用红外图像对每个图像帧的温度进行计算，能够精确地测量室内温度，并且能够精确得到温度误差校正函数，利用温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正，从而得到精度较高的人体温度；相较于现有技术中要么人为输入环境温度对测量结果进行校正，但因数据单一所以校正精度低，要么将所有测量结果进行求解校正，但计算量庞大，通过使用红外图像计算室温，能够在计算量小的同时保证测温的精度，从而减少环境温度因素对人体测温精度的影响，减少测温误差。

进一步的，所述根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算包括：

在标准室温环境和与所述标准室温环境不同的室温环境下进行温度计算。

由上述描述可知，在不同的室温环境测温，能够为后续人体测温的校正提供更多样性的样本，从而更精确地获得人体温度。

进一步的，所述基于红外图像的温度计算包括步骤：

根据拍摄到的视频提取红外图像帧，将所述红外图像帧划分成多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块；

将所述待计算图像块划分成多份第二图像块，筛除低温的第二图像块，得到目标图像块，根据所述目标图像块计算平均值，将所述平均值设为当前室温。

由上述描述可知，先将视频中的红外图像帧划分为多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块，将待计算图像块划分为多份第二图像块，筛除低温的第二图像块后，得到目标图像块，计算目标图像块的平均值设为当前室温，能够实现筛除高温像素块后筛除低温像素块，对筛除后的图像块计算平均值，从而准确获得当前室温。

进一步的，所述筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块包括：

计算每一第一图像块内的像素点平均温度得到所述每一第一图像块对应的温度；

将所述多份第一图像块按温度从大到小进行排序，选取第一预设比例的排列在后面的第一图像块，作为所述待计算图像块；

所述筛除低温的第二图像块，得到目标图像块包括：

计算每一第二图像块内的像素点平均温度得到所述每一第二图像块对应的温度；

将所述多份第二图像块按温度从大到小进行排序，选取第二预设比例的排列在前面的第二图像块，作为所述目标图像块。

由上述描述可知，通过按温度从大到小排序，选择第一预设比例的排列在后面的第一图像块后，选择第二预设比例的排列在前面的第二图像块，能够有效筛除图像中高温和低温的部分。

进一步的，所述根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数包括：

所述标准室温环境下测得的温度设为人体表面的实际温度，依据所述人体表面的实际温度、所述与标准室温环境不同的室温环境和所述与标准室温环境不同的室温环境下测得的温度进行最小二乘法拟合，得到温度误差校正函数。

由上述描述可知，将不同室温环境和不同室温环境下测量的温度，利用最小二乘法拟合得出温度误差校正函数，并且将标准室温环境下测量的温度设为人体表面的实际温度，能够更好地对测温误差进行分析，精确地对测量温度进行校正。

实施例一

请参照图1，一种基于红外图像的红外测温校正方法，包括步骤：

S1、接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

S2、根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

其中，所述根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算包括：在标准室温环境和与所述标准室温环境不同的室温环境下进行温度计算，在本实施例中，标准室温环境为25-27℃，在标准室温环境下测得的温度即是人体表面温度；

其中，所述基于红外图像的温度计算包括步骤：根据拍摄到的视频提取红外图像帧，将所述红外图像帧划分成多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块，在本实施例中，将红外图像帧划分成4份或4的倍数份的第一图像块；

将所述待计算图像块划分成多份第二图像块，筛除低温的第二图像块，得到目标图像块，根据所述目标图像块计算平均值，将所述平均值设为当前室温，在本实施例中，将待计算图像块划分成4份或4的倍数份的第二图像块；

具体的，在本实施例中，获取视频的当前红外图像帧，将红外图像帧分为4份或4的倍数份的第一图像块，筛除高温的第一图像块后得到待计算图像块，将待计算图像块分为4份或4的倍数份的第二图像块，筛除低温的第二图像块后得到目标图像块，对目标图像块上所有的像素温度求取平均值，获得的平均值即设为当前室温，在预设时间或预设帧后，比如0.2-0.5秒或6-12帧后，重复上述获取当前红外图像帧计算室温的步骤。

S3、根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正；

其中，依据所述人体表面的实际温度、所述与标准室温环境不同的室温环境和所述与标准室温环境不同的室温环境下测得的温度进行最小二乘法拟合，得到温度误差校正函数；

具体的，在本实施例中，请参照图3，当测量到的温度需要校正时，获取标准室温环境为25-27℃的室温环境Tt0和室温环境下测得的人体温度T0，再获取多个室温环境在25-27℃范围以外的其他不同室温环境Tti和该室温环境下测得的人体温度Ti，其中i＝1，2，3……，依据T0、Ti、Tti数据进行最小二乘法拟合，得到温度误差校正函数f(Tt)，并且使用温度误差校正函数f(Tt)计算校正后的温度Tture＝Ti+f(Tti)，从而得到校准后的人体温度值。

实施例二

本实施例与实施例一的不同在于，进一步限定了红外图像计算室温的步骤，具体的：

请参照图4，本实施例中，获取视频的当前红外图像帧，将红外图像帧分为4份第一图像块，请参照图5，依据每份第一图像块中像素点的平均温度，求得每份第一图像块的当前温度，将每份的第一图像块温度从大到小排序，选取排在后面四分之一的图像块，即选取温度为26.7℃的图像块作为待计算图像块；请参照图6，将待计算图像块分为4份第二图像块，依据每份第二图像块中像素点的平均温度，求得每份第二图像块的当前温度，将每份的第二图像块温度从大到小排序；请参照图7，选取排在前面四分之三的图像块，即选取温度为27.6℃、27.3℃和26.9℃的图像块作为目标图像块，计算目标图像块中所有像素点温度的平均值为27.3℃，将求得的平均值作为当前室温值；在测量结束后的预设时间或预设帧后，本实施例为0.2-0.5秒或6-12帧后，重复上述获取当前红外图像帧计算室温的步骤。

实施例三

请参照图2，一种基于红外图像的红外测温校正终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一或实施例二中的基于红外图像的红外测温校正方法的各个步骤。

综上所述，本发明提供的一种基于红外图像的红外测温校正方法及终端，接收红外测温请求时，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频，根据每一室温环境下对应的视频图像帧进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值，获取多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的温度后得出温度误差校正函数，并以此对通过红外测温测得的温度进行校正；利用红外图像对每个图像帧的温度进行计算，能够精确地测量室内温度，并且能够精确得到温度误差校正函数，利用温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正，从而得到精度较高的人体温度；并且通过在不同的室温环境测量温度，能够为后续的误差校正函数提供更多样性的样本，在红外图像中筛除高温和低温图像块，有利于准确获得当前室内温度，因此能够在计算量小的同时保证测温的精度，从而减少环境温度因素对人体测温精度的影响，减少测温误差。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于红外图像的红外测温校正方法，其特征在于，包括步骤：

接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正；

所述基于红外图像的温度计算包括步骤：

根据拍摄到的视频提取红外图像帧，将所述红外图像帧划分成多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块；

将所述待计算图像块划分成多份第二图像块，筛除低温的第二图像块，得到目标图像块，根据所述目标图像块计算平均值，将所述平均值设为当前室温；

所述筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块包括：

计算每一第一图像块内的像素点平均温度得到所述每一第一图像块对应的温度；

将所述多份第一图像块按温度从大到小进行排序，选取第一预设比例的排列在后面的第一图像块，作为所述待计算图像块；

所述筛除低温的第二图像块，得到目标图像块包括：

计算每一第二图像块内的像素点平均温度得到所述每一第二图像块对应的温度；

将所述多份第二图像块按温度从大到小进行排序，选取第二预设比例的排列在前面的第二图像块，作为所述目标图像块。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的红外测温校正方法，其特征在于，所述根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算包括：

在标准室温环境和与所述标准室温环境不同的室温环境下进行温度计算。

3.根据权利要求2所述的一种基于红外图像的红外测温校正方法，其特征在于，所述根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数包括：

所述标准室温环境下测得的温度设为人体表面的实际温度，依据所述人体表面的实际温度、与标准室温环境不同的室温环境和所述与标准室温环境不同的室温环境下测得的温度进行最小二乘法拟合，得到温度误差校正函数。

4.一种基于红外图像的红外测温校正终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

接收红外测温请求，获取相机在不同室温环境下拍摄到的视频；

根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算，得到多个不同室温值；

根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数，根据所述温度误差校正函数对通过红外测温测得的温度进行校正；

所述基于红外图像的温度计算包括步骤：

根据拍摄到的视频提取红外图像帧，将所述红外图像帧划分成多份第一图像块，筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块；

将所述待计算图像块划分成多份第二图像块，筛除低温的第二图像块，得到目标图像块，根据所述目标图像块计算平均值，将所述平均值设为当前室温；

所述筛除高温的第一图像块，得到待计算图像块包括：

计算每一第一图像块内的像素点平均温度得到所述每一第一图像块对应的温度；

将所述多份第一图像块按温度从大到小进行排序，选取第一预设比例的排列在后面的第一图像块，作为所述待计算图像块；

所述筛除低温的第二图像块，得到目标图像块包括：

计算每一第二图像块内的像素点平均温度得到所述每一第二图像块对应的温度；

将所述多份第二图像块按温度从大到小进行排序，选取第二预设比例的排列在前面的第二图像块，作为所述目标图像块。

5.根据权利要求4所述的一种基于红外图像的红外测温校正终端，其特征在于，所述根据每一室温环境下对应的视频，进行基于红外图像的温度计算包括：

在标准室温环境和与所述标准室温环境不同的室温环境下进行温度计算。

6.根据权利要求5所述的一种基于红外图像的红外测温校正终端，其特征在于，所述根据所述多个不同室温值以及所述多个不同室温值下测得的对应人体温度，得到温度误差校正函数包括：

所述标准室温环境下测得的温度设为人体表面的实际温度，依据所述人体表面的实际温度、与标准室温环境不同的室温环境和所述与标准室温环境不同的室温环境下测得的温度进行最小二乘法拟合，得到温度误差校正函数。

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