CN113489907B - 红外热像仪的成像控制方法、装置及红外成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外热像仪的成像控制方法、装置及红外成像设备，红外热像仪的成像控制方法，包括：获取目标图像对应的目标图像矩阵M；根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；输出与输出图像矩阵T对应的图像；其中，修正图像矩阵C为预设的图像矩阵。本发明的红外热像仪的成像控制方法解决了现有技术中的红外热像仪容易因受到杂散光干扰而导致成像效果差的问题。

Description

红外热像仪的成像控制方法、装置及红外成像设备

技术领域

本发明涉及红外成像领域，具体而言，涉及一种红外热像仪的成像控制方法、装置及红外成像设备。

背景技术

红外成像技术在各行各业中都有着广泛的应用，其能够有效地方便人们实现光照不佳的环境下的图像采集工作。

然而，红外热像仪在工作时会存在较多的杂散光干扰，这些杂散光干扰会导致红外热像仪获取的图像的质量较差，影响成像效果。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解。因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在已知的现有技术。

发明内容

本发明实施例提供了一种红外热像仪的成像控制方法、装置及红外成像设备，以至少解决现有技术中的红外热像仪容易因受到杂散光干扰而导致成像效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种红外热像仪的成像控制方法，包括：获取目标图像对应的目标图像矩阵M；根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；输出与输出图像矩阵T对应的图像；其中，修正图像矩阵C为预设的图像矩阵。

进一步地，红外热像仪的成像控制方法还包括修正图像矩阵获取步骤，修正图像矩阵获取步骤包括：获取黑体设备输出的图像对应的第一图像矩阵A；在红外热像仪经过非均匀校正后，获取黑体设备输出的图像对应的第二图像矩阵B；根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C。

进一步地，根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C，包括：以第一图像矩阵A减去第二图像矩阵B，获得修正图像矩阵C。

进一步地，在根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C之后，修正图像矩阵获取步骤还包括：采用去噪算法对修正图像矩阵C进行去噪；以去噪后得到的图像矩阵对修正图像矩阵C进行更新。

进一步地，根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T，包括：以目标图像矩阵M减去修正图像矩阵C，得到输出图像矩阵T。

进一步地，红外热像仪的成像控制方法包括：控制红外热像仪依次切换至多个工作焦段并执行修正图像矩阵获取步骤，获取与多个工作焦段一一对应的多个修正图像矩阵C。

进一步地，在根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T之前，红外热像仪的成像控制方法还包括修正图像矩阵选取步骤，修正图像矩阵选取步骤包括：获取红外热像仪的当前工作焦段信息；从多个预设的修正图像矩阵C中选取与当前工作焦段信息对应的修正图像矩阵C。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种红外热像仪的成像控制装置，包括：获取单元，用于获取目标图像对应的目标图像矩阵M；计算单元，用于根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；输出单元，用于输出与输出图像矩阵T对应的图像；其中，修正图像矩阵C为预设的图像矩阵。

根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述的红外热像仪的成像控制方法。

根据本发明实施例的第四个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的红外热像仪的成像控制方法。

根据本发明实施例的第五个方面，提供了一种红外成像设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的红外热像仪的成像控制方法。

应用本发明的技术方案的红外热像仪的成像控制方法包括：获取目标图像对应的目标图像矩阵M；根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；输出与输出图像矩阵T对应的图像；其中，修正图像矩阵C为预设的图像矩阵。通过获取目标图像矩阵M，并采用目标图像矩阵M以及修正图像矩阵C计算输出图像矩阵，达到通过修正图像矩阵C对目标图像矩阵M进行修正的目的，从而能够较灵活地滤除一些杂散光干扰，有利于提高红外热像仪的成像效果，解决现有技术中的红外热像仪容易因受到杂散光干扰而导致成像效果差的问题。

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是根据本发明的红外热像仪的成像控制方法的一种可选的实施例的流程示意图；

图2是根据本发明的红外热像仪的成像控制装置的一种可选的实施例的示意图。

具体实施方式

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

图1是根据本发明实施例的红外热像仪的成像控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取目标图像对应的目标图像矩阵M；

步骤S104，根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；

步骤S106，输出与输出图像矩阵T对应的图像。

采用上述方案的红外热像仪的成像控制方法包括：获取目标图像对应的目标图像矩阵M；根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；输出与输出图像矩阵T对应的图像；其中，修正图像矩阵C为预设的图像矩阵。通过获取目标图像矩阵M，并采用目标图像矩阵M以及修正图像矩阵C计算输出图像矩阵，达到通过修正图像矩阵C对目标图像矩阵M进行修正的目的，从而能够较灵活地滤除一些杂散光干扰，有利于提高红外热像仪的成像效果，解决现有技术中的红外热像仪容易因受到杂散光干扰而导致成像效果差的问题。

具体地，红外热像仪的成像控制方法还包括修正图像矩阵获取步骤，修正图像矩阵获取步骤包括：获取黑体设备输出的图像对应的第一图像矩阵A；在红外热像仪经过非均匀校正后，获取黑体设备输出的图像对应的第二图像矩阵B；根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C。需要说明的是，上下文所述的A、B、C、M、T是为了方便表述而写入的，并不对相应的图像矩阵具有限定作用。

申请人发现，红外热像仪输出的图像上经常存在一圈一圈的类似光晕的图像，这比较严重地影响了热像仪的成像效果。经过申请人进一步研究发现，这些光晕图像的形成是由于红外热像仪的透镜产生的杂散辐射被传感器捕获导致的。由于受到材料和工艺的影响，红外光学零件的剩余反射率要比可见光大很多，红外系统的内部辐射通过透镜表面的反射到达传感器，正是由于这部分杂散辐射的干扰，使红外热像仪输出存在类似光晕的图像。

通过获取黑体设备输出的图像对应的第一图像矩阵A，再根据第一图像矩阵A和热像仪经过非均匀性校正后获取的该黑体设备输出的图像对应的第二图像矩阵B，计算出修正图像矩阵C，这样得出的修正图像C能够更有针对性地反映出因透镜反射生成的杂散辐射对成像造成的干扰，即该修正图像矩阵C实际能够较有针对性地表征光晕部分的影像。这样，采用修正图像矩阵C对目标图像矩阵M进行修正后得到的输出图像矩阵T也能够有效地滤除杂散辐射的干扰，显著地提高红外热像仪的成像效果，可以解决现有技术中的红外热像仪因红外系统的内部辐射经透镜反射形成杂散辐射而影响成像效果的问题。

在具体实施时，红外热像仪的非均匀性校正方式可根据需求进行灵活地选择，例如一点校正、两点校正等，在本实施例中，优选采用一点校正方式对红外热像仪进行校正。

根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C，包括：以第一图像矩阵A减去第二图像矩阵B，获得修正图像矩阵C。

在一种优选的实施方式中，采用第一图像矩阵A减去第二图像矩阵B得到的修正图像矩阵C能够较准确地表征光晕部分的影像，从而有利于后续采用修正图像矩阵C实现光晕的去除，提高成像效果。

当然，修正图像矩阵C的计算方式也不限于采用上述方式，其可根据实际情况灵活地控制计算测量，例如对第一图像矩阵A和/或第二图像矩阵B增加系数再做差，从而更灵活地调整修正图像矩阵C。再例如，在第一图像矩阵A与第二图像矩阵B做差的基础上，在增加或减小另一个预设的图像矩阵，从而对修正图像矩阵C做进一步优化。

具体地，在根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C之后，修正图像矩阵获取步骤还包括：采用去噪算法对修正图像矩阵C进行去噪；以去噪后得到的图像矩阵对修正图像矩阵C进行更新。

在本实施例中，通过采用去噪算法对修正图像矩阵C进行去噪，可使修正图像矩阵C得到进一步优化，有利于进一步排除干扰，提高最终的图像输出效果。

根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T，包括：以目标图像矩阵M减去修正图像矩阵C，得到输出图像矩阵T。

由于修正图像矩阵C针对性地表征光晕部分的影像，通过采用目标图像矩阵M减去修正图像矩阵C，能够较准确地得到没有光晕的图像，提高成像效果。

当然，输出图像矩阵T的计算公式也不限于上述方式，具体计算方式可根据需要进行灵活地调整，例如在此基础上增加系数、增加或减小另一个预设的图像矩阵等等。

红外热像仪的成像控制方法包括：控制红外热像仪依次切换至多个工作焦段并执行修正图像矩阵获取步骤，获取与多个工作焦段一一对应的多个修正图像矩阵C。

也就是说，针对可以调焦的红外热像仪，可通过重复执行修正图像矩阵获取步骤来获取不同焦段下的修正图像矩阵C，从而更有针对性地对各个焦段下的成像效果进行优化。

具体地，在根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T之前，红外热像仪的成像控制方法还包括修正图像矩阵选取步骤，修正图像矩阵选取步骤包括：获取红外热像仪的当前工作焦段信息；从多个预设的修正图像矩阵C中选取与当前工作焦段信息对应的修正图像矩阵C。

其次，如图2所示，本发明的实施例还提供了一种红外热像仪的成像控制装置，包括：获取单元，用于获取目标图像对应的目标图像矩阵M；计算单元，用于根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；输出单元，用于输出与输出图像矩阵T对应的图像；其中，修正图像矩阵C为预设的图像矩阵。

具体地，红外热像仪的成像控制装置还包括修正图像矩阵获取单元，修正图像矩阵获取单元包括第一获取模块、第二获取模块和第一计算模块：第一获取模块用于获取黑体设备输出的图像对应的第一图像矩阵A；第二获取模块用于在红外热像仪经过非均匀校正后，获取黑体设备输出的图像对应的第二图像矩阵B；第一计算模块用于根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C。

具体地，第一计算模块用于：以第一图像矩阵A减去第二图像矩阵B，获得修正图像矩阵C。

修正图像矩阵获取单元还包括去噪模块和更新模块：去噪模块用于在根据第一图像矩阵A和第二图像矩阵B，计算修正图像矩阵C之后，采用去噪算法对修正图像矩阵C进行去噪；更新模块用于以去噪后得到的图像矩阵对修正图像矩阵C进行更新。

具体地，计算单元用于：以目标图像矩阵M减去修正图像矩阵C，得到输出图像矩阵T。

红外热像仪的成像控制装置包括控制单元，控制单元用于控制红外热像仪依次切换至多个工作焦段并执行修正图像矩阵获取步骤，获取与多个工作焦段一一对应的多个修正图像矩阵C。

在根据目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T之前，红外热像仪的成像控制装置还包括修正图像矩阵选取单元，修正图像矩阵选取单元包括第三获取模块和选取模块：第三获取模块用于获取红外热像仪的当前工作焦段信息；选取模块用于从多个预设的修正图像矩阵C中选取与当前工作焦段信息对应的修正图像矩阵C。

另外，本发明的实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述的红外热像仪的成像控制方法。

再次，本发明的实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的红外热像仪的成像控制方法。

最后，本发明的实施例还提供了一种红外成像设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的红外热像仪的成像控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。而且，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种红外热像仪的成像控制方法，其特征在于，包括：

获取目标图像对应的目标图像矩阵M；

根据所述目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；

输出与所述输出图像矩阵T对应的图像；

其中，所述修正图像矩阵C为预设的图像矩阵，

所述红外热像仪的成像控制方法还包括修正图像矩阵获取步骤，所述修正图像矩阵获取步骤包括：

获取黑体设备输出的图像对应的第一图像矩阵A；

在红外热像仪经过非均匀校正后，获取所述黑体设备输出的图像对应的第二图像矩阵B；

根据所述第一图像矩阵A和所述第二图像矩阵B，计算所述修正图像矩阵C，

所述根据所述第一图像矩阵A和所述第二图像矩阵B，计算所述修正图像矩阵C，包括：

以所述第一图像矩阵A减去所述第二图像矩阵B，获得所述修正图像矩阵C，

所述根据所述目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T，包括：

以所述目标图像矩阵M减去所述修正图像矩阵C，得到所述输出图像矩阵T。

2.在根据权利要求1所述的红外热像仪的成像控制方法，其特征在于，在根据所述第一图像矩阵A和所述第二图像矩阵B，计算所述修正图像矩阵C之后，所述修正图像矩阵获取步骤还包括：

采用去噪算法对所述修正图像矩阵C进行去噪；

以去噪后得到的图像矩阵对所述修正图像矩阵C进行更新。

3.根据权利要求1或2所述的红外热像仪的成像控制方法，其特征在于，红外热像仪的成像控制方法包括：

控制所述红外热像仪依次切换至多个工作焦段并执行所述修正图像矩阵获取步骤，获取与多个所述工作焦段一一对应的多个所述修正图像矩阵C。

4.根据权利要求1或2所述的红外热像仪的成像控制方法，其特征在于，在根据所述目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T之前，所述红外热像仪的成像控制方法还包括修正图像矩阵选取步骤，所述修正图像矩阵选取步骤包括：

获取红外热像仪的当前工作焦段信息；

从多个预设的所述修正图像矩阵C中选取与所述当前工作焦段信息对应的所述修正图像矩阵C。

5.一种红外热像仪的成像控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取目标图像对应的目标图像矩阵M；

计算单元，用于根据所述目标图像矩阵M和修正图像矩阵C，计算输出图像矩阵T；

输出单元，用于输出与所述输出图像矩阵T对应的图像；

其中，所述修正图像矩阵C为预设的图像矩阵，

所述红外热像仪的成像控制装置还包括修正图像矩阵获取单元，所述修正图像矩阵获取单元包括第一获取模块、第二获取模块和第一计算模块：所述第一获取模块用于获取黑体设备输出的图像对应的第一图像矩阵A；所述第二获取模块用于在红外热像仪经过非均匀校正后，获取所述黑体设备输出的图像对应的第二图像矩阵B；所述第一计算模块用于根据所述第一图像矩阵A和所述第二图像矩阵B，计算所述修正图像矩阵C，

所述第一计算模块还用于：以所述第一图像矩阵A减去所述第二图像矩阵B，获得所述修正图像矩阵C，

所述计算单元还用于：以所述目标图像矩阵M减去所述修正图像矩阵C，得到所述输出图像矩阵T。

6.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至4中任意一项所述的红外热像仪的成像控制方法。

7.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的红外热像仪的成像控制方法。

8.一种红外成像设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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权利要求1至4中任意一项所述的红外热像仪的成像控制方法。

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