CN112595419A - 一种红外测温方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外测温方法，首先根据预设放大倍数对所获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像，对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分以得到包含多个像素的像素组；然后将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；再根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；目标像素为像素组中的一个像素；最后根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；温度探测点对应多个目标像素；由于每个原始像素划分为包含多个像素的像素组，可计算出像素组中每个像素的温度，提高了温度探测的分辨率。

Description

一种红外测温方法
技术领域
本发明涉及一种秸秆利用与处理系统，具体为一种红外测温方法，属于秸秆回收利用技术领域。
背景技术
红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲，红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像，热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
一般来讲，红外热像仪的构成包含4大部分：
红外镜头：接收和汇聚被测物体发射的红外辐射；
红外探测器组件：将热辐射型号变成电信号；
电子组件：对电信号进行处理，分析，显示；
软件：处理采集到的温度数据，转换成温度读数和图像。
现有技术虽然能利用可见光传感器对红外图像进行图像增强，但相对于热像仪的核心功能—测温功能来说，并没有什么实质性的改变，因为可见光图像虽然清晰，但跟温度并没有直接的联系。相对于点测温来说，还是原来的分辨率。因此，现有的红外测温技术存在测温分辨率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红外测温方法，用于解决现有红外测温装置的测温分辨率低的问题。本发明首先根据预设放大倍数对所获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像，对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分以得到包含多个像素的像素组；然后将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；再根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；目标像素为像素组中的一个像素；最后根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；温度探测点对应多个目标像素；由于每个原始像素划分为包含多个像素的像素组，可计算出像素组中每个像素的温度，提高了温度探测的分辨率。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种红外测温方法，红外测温方法具体包括以下步骤：
步骤一：获取原始红外图像；
步骤二：设定预设放大倍数，根据预设放大倍数对获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像；并对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；
步骤三：设定基准像素，并将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；
步骤四：根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；所述目标像素为所述像素组中的一个像素；
步骤五：根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；所述温度探测点对应所述多个目标像素。
优选的，根据基准像素的温度获取目标像素温度的步骤包括：
步骤A1：对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；
步骤A2：从像素组中获取距离所述目标像素最近的四个基准像素；
步骤A3：以所述四个基准像素为顶点获取待处理区域，所述待处理区域包含所述目标像素；
步骤A4：根据所述四个基准像素的温度获取所述待处理区域内的像素的温度。
优选的，根据四个基准像素的温度获取待处理区域内的像素温度的步骤包括：
步骤B1：获取基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离，获取基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离；
步骤B2：获取基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度，获取基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度，获取待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离；
步骤B3：将基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度、基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度以及待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离分别标记为L1、L2、T1、T2、L；
步骤B4：利用公式计算基准像素所在行的像素的温度T，计算公式为：
Figure BDA0002823185210000031
其中ɑ、β为预设比例系数固定值；
步骤B5：获取非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最上行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最下行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最上行像素的温度、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最下行像素的温度以及所述待处理区域中的上侧基准像素和下侧基准像素的距离；
步骤B6：将非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最上行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最下行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最上行像素的温度、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最下行像素的温度以及所述待处理区域中的上侧基准像素和下侧基准像素的距离分别标记为S1、S2、K1、K2、S；
步骤B7：利用公式计算非所述基准像素所在行的像素的温度K，计算公式为：
Figure BDA0002823185210000041
其中γ、ε为预设比例系数固定值。
优选的，所述根据预设放大倍数对所获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像的步骤之前还包括获取所述原始红外图像和所述原始红外图像中的原始像素的温度。
优选的，所述像素组的行数和列数对应所述预设放大倍数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、首先根据预设放大倍数对所获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像，对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分以得到包含多个像素的像素组；然后将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；再根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；目标像素为像素组中的一个像素；最后根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；温度探测点对应多个目标像素；由于每个原始像素划分为包含多个像素的像素组，可计算出像素组中每个像素的温度，因此，提高了温度探测的分辨率。
2、根据基准像素的温度获取目标像素温度的过程为对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；从像素组中获取距离所述目标像素最近的四个基准像素；以所述四个基准像素为顶点获取待处理区域，所述待处理区域包含所述目标像素；根据所述四个基准像素的温度获取所述待处理区域内的像素的温度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种红外测温方法，红外测温方法具体包括以下步骤：
步骤一：获取原始红外图像；
步骤二：设定预设放大倍数，根据预设放大倍数对获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像；并对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；
步骤三：设定基准像素，并将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；
步骤四：根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；所述目标像素为所述像素组中的一个像素；
步骤五：根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；所述温度探测点对应所述多个目标像素。
优选的，根据基准像素的温度获取目标像素温度的步骤包括：
步骤A1：对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；
步骤A2：从像素组中获取距离所述目标像素最近的四个基准像素；
步骤A3：以所述四个基准像素为顶点获取待处理区域，所述待处理区域包含所述目标像素；
步骤A4：根据所述四个基准像素的温度获取所述待处理区域内的像素的温度。
其中，根据四个基准像素的温度获取待处理区域内的像素温度的步骤包括：
步骤B1：获取基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离，获取基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离；
步骤B2：获取基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度，获取基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度，获取待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离；
步骤B3：将基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度、基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度以及待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离分别标记为L1、L2、T1、T2、L；
步骤B4：利用公式计算基准像素所在行的像素的温度T，计算公式为：
Figure BDA0002823185210000061
其中ɑ、β为预设比例系数固定值；
步骤B5：获取非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最上行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最下行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最上行像素的温度、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最下行像素的温度以及所述待处理区域中的上侧基准像素和下侧基准像素的距离；
步骤B6：将非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最上行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最下行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最上行像素的温度、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最下行像素的温度以及所述待处理区域中的上侧基准像素和下侧基准像素的距离分别标记为S1、S2、K1、K2、S；
步骤B7：利用公式计算非所述基准像素所在行的像素的温度K，计算公式为：
Figure BDA0002823185210000071
其中γ、ε为预设比例系数固定值。
其中，所述根据预设放大倍数对所获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像的步骤之前还包括获取所述原始红外图像和所述原始红外图像中的原始像素的温度。
其中，所述像素组的行数和列数对应所述预设放大倍数。
其中，获取原始红外图像是利用红外热成像检测仪，红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值，红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以看到物体表面的温度分布状况。
上述公式均是去量化取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
本发明的工作原理包括以下过程：获取原始红外图像；设定预设放大倍数，根据预设放大倍数对获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像；并对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；设定基准像素，并将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；获取基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度、基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度以及待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离，并分别标记为L1、L2、T1、T2、L；利用公式计算基准像素所在行的像素的温度T，计算公式为：
Figure BDA0002823185210000081
其中ɑ、β为预设比例系数固定值；根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；所述目标像素为所述像素组中的一个像素；根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；所述温度探测点对应所述多个目标像素。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种红外测温方法，其特征在于，红外测温方法具体包括以下步骤：
步骤一：获取原始红外图像；
步骤二：设定预设放大倍数，根据预设放大倍数对获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像；并对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；
步骤三：设定基准像素，并将每个像素组中的预设位置的像素设定为基准像素；将基准像素的温度设定为基准像素对应的原始像素的温度；
步骤四：根据基准像素的温度获取多个目标像素的温度；所述目标像素为所述像素组中的一个像素；
步骤五：根据多个目标像素的温度获取预设的温度探测点的温度；所述温度探测点对应所述多个目标像素；
其中，根据基准像素的温度获取目标像素温度的步骤包括：
步骤A1：对第二原始红外图像中的每个原始像素进行划分得到包含多个像素的像素组；
步骤A2：从像素组中获取距离目标像素最近的四个基准像素；
步骤A3：以所述四个基准像素为顶点获取待处理区域，所述待处理区域包含所述目标像素；
步骤A4：根据所述四个基准像素的温度获取所述待处理区域内的像素的温度。
2.根据权利要求1所述的一种红外测温方法，其特征在于：根据四个基准像素的温度获取待处理区域内的像素温度的步骤包括：
步骤B1：获取基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离，获取基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离；
步骤B2：获取基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度，获取基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度，获取待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离；
步骤B3：将基准像素所在行的像素和左侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素和右侧基准像素的距离、基准像素所在行的像素的左侧基准像素的温度、基准像素所在行的像素的右侧基准像素的温度以及待处理区域中的左侧基准像素和右侧基准像素的距离分别标记为L1、L2、T1、T2、L；
步骤B4：利用公式计算基准像素所在行的像素的温度T，计算公式为：
Figure FDA0002823185200000022
其中ɑ、β为预设比例系数固定值；
步骤B5：获取非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最上行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最下行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最上行像素的温度、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最下行像素的温度以及所述待处理区域中的上侧基准像素和下侧基准像素的距离；
步骤B6：将非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最上行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素和所述待处理区的最下行像素的距离、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最上行像素的温度、非所述基准像素所在行的像素对应的所述待处理区的最下行像素的温度以及所述待处理区域中的上侧基准像素和下侧基准像素的距离分别标记为S1、S2、K1、K2、S；
步骤B7：利用公式计算非所述基准像素所在行的像素的温度K，计算公式为：
Figure FDA0002823185200000021
其中γ、ε为预设比例系数固定值。
3.根据权利要求1所述的一种红外测温方法，其特征在于：所述根据预设放大倍数对所获取的原始红外图像进行放大以获取第二原始红外图像的步骤之前还包括获取所述原始红外图像和所述原始红外图像中的原始像素的温度。
4.根据权利要求1所述的一种红外测温方法，其特征在于：所述像素组的行数和列数对应所述预设放大倍数。
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