CN114708559A - 一种图像处理方法、装置、热成像设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种图像处理方法、装置、热成像设备及存储介质，该方法包括：基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征；根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。应用本申请实施例提供的技术方案，能够提高火点检测的准确率。

Description

一种图像处理方法、装置、热成像设备及存储介质

技术领域

本申请涉及热成像技术领域，特别是涉及一种图像处理方法、装置、热成像设备及存储介质。

背景技术

为避免火灾带来的损失，火点检测技术被广泛的应用。相关技术中，火点检测方法包括：对热成像设备采集到热红外视频数据进行分析，判断热红外视频数据中是否存在与火焰特征相似的目标，并以此为依据，判断热红外视频数据中是否存在火点。

而在实际应用场景中，处于工作状态的机械设备（比如发动机）和人造光源等高温物体，以及太阳反光点等因素造成的伪高温物体中会存在具有上述火焰特征相似特征的高温干扰，由于有这部分高温干扰的存在，导致火点检测的误报率较高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种图像处理方法及装置，以增加真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高火点检测的准确率。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种图像处理方法，所述方法包括：

基于包含高温目标的热成像图像，获取所述高温目标对应的光谱维度特征，所述高温目标对应的光谱维度特征是根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征；

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对所述高温目标进行处理；所述预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。

在一些实施例中，所述光谱维度特征包括单像素光谱维度特征和/或超像素光谱维度特征；

所述单像素光谱维度特征包括：单个像素的多个波段的第一响应值、根据所述多个波段的第一响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第一响应值所确定的波动特征中的一种或多种；

所述超像素光谱维度特征包括：超像素的多个波段的第二响应值、根据所述多个波段的第二响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第二响应值所确定的波动特征中的一种或多种；所述超像素由响应值在预设响应值范围内的多个像素构成。

在一些实施例中，所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势、辐射峰特征和光谱相关性特征中的一种或多种；所述方法还包括：

在所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势的情况下，根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括辐射峰特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定所述高温目标的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括光谱相关性特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配。

在一些实施例中，所述下降趋势采用拟合直线的斜率表示；所述根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势是否匹配的步骤，包括：按照波段的波长从小到大的顺序，排列所述高温目标对应的多个波段的响应值；使用直线，拟合排列后的多个波段的响应值，得到所述高温目标的拟合直线；若拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述下降趋势采用多个波段的响应值的差值均值表示；所述根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势是否匹配的步骤，包括：确定所述高温目标的每两个波段的响应值之间的第一差值；若得到的多个第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定所述高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征是否匹配的步骤，包括：若所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中存在辐射峰，则确定所述高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配；或者

所述相关性采用坐标与预设直线之间的距离表示，所述坐标的横坐标根据所述多个波段中第一波段的响应值确定，所述坐标的纵坐标根据所述多个波段中第二波段的响应值确定，所述预设直线为对预设火点对应的坐标进行拟合得到的直线；所述根据所述高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征是否匹配的步骤，包括：若所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离小于第一预设距离阈值，则确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配。

在一些实施例中，若所述预设直线为多条，则所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离为所述高温目标分别与多条预设直线之间的距离的均值；和/或

所述第一波段和所述第二波段之间的波段相关性大于预设相关阈值，且所述第一波段和所述第二波段之间的距离大于第二预设距离阈值；和/或

所述坐标的横坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第一波段的响应值之差，所述坐标的纵坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第二波段的响应值之差。

在一些实施例中，在所述光谱维度特征包括多个波段的响应值的情况下，所述方法还包括：

按照每个波段的权重，对所述高温目标对应的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到所述高温目标的平均响应值；

若所述高温目标的平均响应值大于等于预设响应均值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

在一些实施例中，在所述光谱维度特征包括波动特征的情况下，所述方法还包括：

计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中所述高温目标对应的每个第三波段的响应值的第二差值；

从所述高温目标对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数；

根据所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配。

在一些实施例中，所述波动特征采用平均波动次数表示；

所述根据所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配的步骤，包括：

对所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数进行加权平均处理，得到所述高温目标的对应的平均波动次数；

若所述平均波动次数大于等于预设波动阈值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

在一些实施例中，所述第三波段为存在二氧化碳辐射峰的波段。

在一些实施例中，所述高温目标在所述热成像图像上映射为多个像素；

所述根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对所述高温目标进行处理的步骤，包括：

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，排除所述高温目标中的高温干扰；或者，

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定所述高温目标中的火点。

在一些实施例中，所述根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定所述高温目标中的火点的步骤，包括：

从所述高温目标包括的多个像素中，获取第一单像素光谱维度特征与火焰的第一单像素光谱维度特征匹配的第一像素，获取的所有第一像素构成目标超像素；

若所述目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征匹配，则确定所述目标超像素为火点。

在一些实施例中，所述方法还包括：

使用具有分光系统的图像采集设备，采集包含高温目标的热成像图像，所述分光系统用于将入射光分为多条光路，不同光路上的滤光片可透过的波段不同；或，

使用具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列，采集包含高温目标的热成像图像，一个像素对应的每个微结构分别用于探测不同波段的辐射强度。

第二方面，本申请实施例提供了一种图像处理装置，所述装置包括：

获取单元，用于基于包含高温目标的热成像图像，获取所述高温目标对应的光谱维度特征，所述高温目标对应的光谱维度特征是根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征；

处理单元，用于根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对所述高温目标进行处理；所述预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。

在一些实施例中，所述光谱维度特征包括单像素光谱维度特征和/或超像素光谱维度特征；

所述单像素光谱维度特征包括：单个像素的多个波段的第一响应值、根据所述多个波段的第一响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第一响应值所确定的波动特征中的一种或多种；

所述超像素光谱维度特征包括：超像素的多个波段的第二响应值、根据所述多个波段的第二响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第二响应值所确定的波动特征中的一种或多种；所述超像素由响应值在预设响应值范围内的多个像素构成。

在一些实施例中，所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势、辐射峰特征和光谱相关性特征中的一种或多种；所述处理单元，还用于：

在所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势的情况下，根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括辐射峰特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定所述高温目标的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括光谱相关性特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配。

在一些实施例中，所述下降趋势采用拟合直线的斜率表示；

所述处理单元，具体用于按照波段的波长从小到大的顺序，排列所述高温目标对应的多个波段的响应值；使用直线，拟合排列后的多个波段的响应值，得到所述高温目标的拟合直线；若拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述下降趋势采用多个波段的响应值的差值均值表示；

所述处理单元，具体用于确定所述高温目标的每两个波段的响应值之间的第一差值；若得到的多个第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述处理单元，具体用于若所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中存在辐射峰，则确定所述高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配；或者

所述相关性采用坐标与预设直线之间的距离表示，所述坐标的横坐标根据所述多个波段中第一波段的响应值确定，所述坐标的纵坐标根据所述多个波段中第二波段的响应值确定，所述预设直线为对预设火点对应的坐标进行拟合得到的直线；

所述处理单元，具体用于若所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离小于第一预设距离阈值，则确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配。

在一些实施例中，若所述预设直线为多条，则所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离为所述高温目标分别与多条预设直线之间的距离的均值；和/或

所述第一波段和所述第二波段之间的波段相关性大于预设相关阈值，且所述第一波段和所述第二波段之间的距离大于第二预设距离阈值；和/或

所述坐标的横坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第一波段的响应值之差，所述坐标的纵坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第二波段的响应值之差。

在一些实施例中，所述处理单元，还用于：

在所述光谱维度特征包括多个波段的响应值的情况下，按照每个波段的权重，对所述高温目标对应的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到所述高温目标的平均响应值；

若所述高温目标的平均响应值大于等于预设响应均值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

在一些实施例中，所述处理单元，还用于：

在所述光谱维度特征包括波动特征的情况下，计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中所述高温目标对应的每个第三波段的响应值的第二差值；

从所述高温目标对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数；

根据所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配。

在一些实施例中，所述波动特征采用平均波动次数表示；

所述处理单元，具体用于：

对所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数进行加权平均处理，得到所述高温目标的对应的平均波动次数；

若所述平均波动次数大于等于预设波动阈值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

在一些实施例中，所述第三波段为存在二氧化碳辐射峰的波段。

在一些实施例中，所述高温目标在所述热成像图像上映射为多个像素；

所述处理单元，具体用于：

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，排除所述高温目标中的高温干扰；或者，

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定所述高温目标中的火点。

在一些实施例中，所述处理单元，具体用于：

从所述高温目标包括的多个像素中，获取第一单像素光谱维度特征与火焰的第一单像素光谱维度特征匹配的第一像素，获取的所有第一像素构成目标超像素；

若所述目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征匹配，则确定所述目标超像素为火点。

在一些实施例中，所述装置还包括：

采集单元，用于使用具有分光系统的图像采集设备，采集包含高温目标的热成像图像，所述分光系统用于将入射光分为多条光路，不同光路上的滤光片可透过的波段不同；或，

采集单元，用于使用具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列，采集包含高温目标的热成像图像，一个像素对应的每个微结构分别用于探测不同波段的辐射强度。

第三方面，本申请实施例提供了一种热成像设备，包括热成像摄像头、处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述热成像摄像头、所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过通信总线完成相互间的通信；

所述热成像摄像头，用于采集针对监控区域的热成像图像；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，根据所述热成像图像，实现上述任一所述的方法步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的方法步骤。

第五方面，本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的方法步骤。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例提供的技术方案中，获取高温目标对应的光谱维度特征，该光谱维度特征根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定。在光谱维度下，真实火点与高温干扰的区分度较大，因此，本申请实施例提供的技术方案引入光谱维度的特征，基于高温目标对应的多个波段的响应值所确的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例提供的图像处理方法的第一种流程示意图；

图2为本申请实施例中一种具有分光系统的图像采集设备的结构示意图；

图3为本申请实施例中一种具有微结构的探测器阵列的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的图像处理方法的第二种流程示意图；

图5为本申请实施例提供的图像处理方法的第三种流程示意图；

图6为本申请实施例中高温干扰与真实火点在8.5μm-11.5μm之间的光谱变化的一种示意图；

图7为本申请实施例中各个波段的响应值的分布情况的一种示意图；

图8为本申请实施例提供的图像处理方法的第四种流程示意图；

图9为本申请实施例提供的图像处理方法的第五种流程示意图；

图10为本申请实施例中火点样本在9.6μm与10.6μm两个波段处呈现的线性关系的一种示意图；

图11为本申请实施例提供的图像处理方法的第六种流程示意图；

图12为本申请实施例提供的图像处理方法的第七种流程示意图；

图13为本申请实施例提供的图像处理装置的一种流程示意图；

图14为本申请实施例提供的热成像设备的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于理解，下面对本申请实施例中出现的词语进行解释。

超像素：为由一系列位置相邻且颜色、亮度、纹理等特征相似的像素点组成的小区域。本申请实施例中，超像素由响应值在预设响应值范围内的多个像素构成的小区域。预设响应值范围可以根据实际需求进行设定。超像素在一个波段的响应值为：该超像素包括的所有像素在该波段的响应值的均值。

光谱：为多个波段的响应值形成的曲线，该曲线的横坐标为波段的波长，纵坐标为响应值。光谱可以为单像素的光谱，也可以为超像素的光谱。

光谱维度特征包括单像素光谱维度特征和超像素光谱维度特征，其中，单像素光谱维度特征为单个像素的光谱维度特征，超像素光谱维度特征为超像素的光谱维度特征。本申请实施例中，为便于描述，单像素光谱维度特征（即单像素级别的光谱维度特征）和超像素光谱维度特征（即超像素级别的光谱维度特征）统称为高温目标的光谱维度特征。

光谱变化趋势：为沿波长从大到小或从小到大的方向上，一个光谱上的响应值的变化趋势。

波动：为本时刻的响应值与上一时刻的响应值的差值大于指定差值，记为一次波动。

相关技术中，由于高温干扰存在，导致火点检测的误报率较高。为解决该问题，本申请实施例提供了一种图像处理方法。该图像处理方法可以应用于热成像设备、或与热成像设备连接的电子设备，该电子设备可以为服务器、PC（Personal Computer，个人计算机）或平板电脑等具有处理功能的设备。

本申请实施例提供的技术方案中，获取高温目标对应的光谱维度特征，该光谱维度特征根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定。在光谱维度下，真实火点与高温干扰的区分度较大，因此，本申请实施例提供的技术方案引入光谱维度的特征，基于高温目标对应的多个波段的响应值所确的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率。

下面通过具体实施例，对本申请实施例提供的图像处理方法进行详细说明。为便于理解，下面以热成像设备为执行主体进行说明，并不起限定作用。

如图1所示，图1为本申请实施例提供的图像处理方法的第一种流程示意图，该图像处理方法包括如下步骤：

步骤S11，基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征。

本申请实施例中，光谱维度特征可以包括但不限于：响应值、光谱变化趋势和波动特征等。按照光谱维度特征对应的像素粒度大小，光谱维度特征分为单像素光谱维度特征和超像素光谱维度特征。基于此，单像素光谱维度特征可以包括：单个像素的多个波段的第一响应值、根据多个波段的第一响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据多个波段的第一响应值所确定的波动特征中的一种或多种。超像素光谱维度特征可以包括：超像素的多个波段的第二响应值、根据多个波段的第二响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据多个波段的第二响应值所确定的波动特征中的一种或多种。

热成像设备对监控区域进行监控，获取热成像图像，并对热成像图像进行高温检测，获得包含高温目标的热成像图像。本申请实施中，对高温检测的方法不进行限定。热成像设备获取的包含高温目标的热成像图像的数量可以为一个或多个，对此不进行限定，只要能提取到高温目标对应的光谱维度特征即可。

一个示例中，热成像设备获取的包含高温目标的热成像图像的数量为一个。这种情况下，包含高温目标的热成像图像为多波段的热成像图像。该多波段的热成像图像中，每个像素包括多个波段的响应值。响应值可以理解为相对辐射强度。上述多个波段的数量可以根据实际需求进行设定，多个波段的波长也可以根据实际需求进行设定。例如，多个波段的数量可以为4、5、6或8等，以多个波段的数量为4为例，4个波段波长分别为8.75 μm、9.6 μm、10.6 μm和11.25 μm。

本申请实施例中，热成像设备可以使用具有分光系统的图像采集设备，采集包含高温目标的热成像图像。具有分光系统的图像采集设备的结构如图2所示，按照入射光的进入图像采集设备的方向，图2所示的图像采集设备依次包括镜头、分光系统、滤光片和阵列探测器，图2中4个滤光片1-滤光片4和4个阵列探测器1-阵列探测器4为例进行说明，并不起限定作用。入射光经镜头进入分光系统，分光系统将入射光分为多条光路，每一条光路使用一个滤光片与一个阵列探测器，每条光路中的滤光片可以透过的波段不同，所以阵列探测器可以采集到不同波段的图像，最后将所有波段的图像进行汇总，便可以获取到多波段的热成像图像。

本申请实施例中，热成像设备还可以使用具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列，采集包含高温目标的热成像图像，一个像素对应的每个微结构分别用于探测不同波段的辐射强度。具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列的结构如图3所示，图3所示的阵列探测器中，左侧的每个矩形框表示一个像素，每个像素对应的微结构如图3右侧所示，图3中仅以每一个像素中包含四个微结构为例进行说明，并不起限定作用。图3中，每个微结构用于探测该像素中的多个波段的相对辐射强度（即响应值），因此每个像素对应四个波段的响应值。将所有像素的第一个响应值取出，便可以得到波段1的图像；同样的，将所有像素的第二个响应值取出，便可以得到波段2的图像，以此类推，便可以得到波段3的图像和波段4的图像。

本申请实施例中，热成像设备还可以利用其它方式获取包含高温目标的多波段的热成像图像，对此不进行限定。

另一个示例中，热成像设备获取的包含高温目标的热成像图像的数量为多个。种情况下，包含高温目标的多个热成像图像可以来自多个热成像设备，即热成像设备和多个其他热成像设备采集包含高温目标的热成像图像，其他热成像设备采集的热成像图像传递给该热成像设备，由该热成像设备从多个热成像图像中，提取高温目标对应的光谱维度特征。

步骤S12，根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。

本申请实施例中，热成像设备获取到高温目标对应的光谱维度特征之后，对高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征进行匹配，得到匹配结果；进而根据该匹配结果，对高温目标进行处理。其中，对高温目标进行处理操作可以包括不限于：排除高温目标中的高温干扰，或确定高温目标中的火点，或为高温干扰的像素设置第一权重，或为火点的像素设置第二权重等。

例如，若匹配结果指示高温目标中子目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征的匹配，则热成像设备确定该子目标为高温目标中的火点，高温目标有多个像素构成，子目标为由这多个像素中的部分或全部像素构成的目标。

若匹配结果指示高温目标中子目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征的匹配，则说明该子目标为高温干扰，热成像设备排除该子目标，即后续火点检测或其他处理时，不再考虑该子目标。

本申请实施例中，热成像设备确定高温目标中的高温干扰和火点后，可以为高温干扰的像素设置第一权重，为火点的像素设置第二权重。此时，热成像图像中，高温干扰和火点显示为不同的颜色。热成像设备输出该热成像图像，便于用户对高温干扰和火点进行分析和处理，及时排除危险。

本申请实施例提供的技术方案中，热成像设备获取高温目标对应的光谱维度特征，该光谱维度特征根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定。在光谱维度下，真实火点与高温干扰的区分度较大，因此，本申请实施例提供的技术方案引入光谱维度的特征，基于高温目标对应的多个波段的响应值所确的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率。

在确定火点的情况下，热成像设备可以及时输出火点报警。应用本申请实施例提供的技术方案，提高了火点检测的准确率，进而提高了火点报警的准确性。

在一些实施例中，热成像设备根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定高温目标中的火点的步骤可以包括：从高温目标包括的多个像素中，获取第一单像素光谱维度特征与火焰的第一单像素光谱维度特征匹配的第一像素，获取的所有第一像素构成目标超像素；若目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征匹配，则确定目标超像素为火点。

例如，第一单像素光谱维度特征为波动特征，其他多个波段的响应值和光谱变化趋势采用超像素光谱维度特征。这种情况下，热成像设备利用高温目标包括的每个像素的波动特征，排除波动特征与火焰的波动特征匹配的像素，剩余的像素为第一像素，剩余的所有第一像素构成目标超像素。热成像设备获取目标超像素的超像素光谱维度特征，将目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征进行匹配，若二者匹配，则确定目标超像素为火点；否则，确定目标超像素为高温干扰。

本申请实施例中，热成像设备在利用第一单像素光谱维度特征，排除高温目标中的高温干扰的像素时，存在两种情况：第一种，高温目标中所有像素均被排除，即不存在第一像素，如高温的易拉罐；第二种，高温目标中的部分像素被排除，即存在第一像素，如高温的易拉罐中存在火苗。

本申请实施例中，热成像设备先利用一个单像素光谱维度特征，排除高温干扰的像素，降低高温干扰对火点检测的干扰；之后，再利用超像素光谱维度特征，进行整体地高温干扰的像排除，提高了火点检测的效率。

在一些实施例中，光谱维度特征可以包括多个波段的响应值。这种情况下，本申请实施例提供了一种图像处理方法，如图4所示，该图像处理方法包括步骤S41-步骤S44。

步骤S41，基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征。

本申请实施例中，热成像设备在获取到包含高温目标的热成像图像后，从包含高温目标的热成像图像中获取高温目标对应的多个波段的响应值。其中，获取包含高温目标的热成像图像的方式可参见步骤S11部分的相关描述。

步骤S42，按照每个波段的权重，对高温目标对应的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到高温目标的平均响应值。

其中，每个波段的权重可以根据实际需求进行设定。例如，每个波段的权重均为1，或每个波段的权重均为1/N，N为波段的总数量。

步骤S43，将高温目标的平均响应值与预设响应均值进行比较，得到匹配结果。

本申请实施例中，热成像设备在获取到包含高温目标的热成像图像后，对高温目标进行响应强度判别。响应强度判别可以为单像素级别的响应强度判别，也可以为超像素级别的响应强度判别。

单像素级别的响应强度判别可以为：针对高温目标包括的每个像素，热成像设备按照每个波段的权重，对该像素中的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到该像素的平均响应值。这种情况下，高温目标的平均响应值包括多个像素的平均响应值。

超像素级别的响应强度判别可以为：热成像设备将高温目标包括的所有像素作为一个超像素；按照每个波段的权重，对该超像素的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到该超像素的平均响应值。

在得到高温目标的平均响应值（如上述像素的平均响应值超像素的平均响应值）之后，热成像设备判断高温目标的平均响应值是否小于预设响应均值；若高温目标的平均响应值小于预设响应均值，则表明该高温目标释放的辐射未达到火点释放的辐射，该高温目标不是火点，高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征不匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征不匹配，或高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配；若该高温目标的平均响应值大于等于预设响应均值，则表明高温目标释放的辐射达到了火点释放的辐射，高温目标是火点，高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配，或高温目标素对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征不匹配。

由于火焰燃烧过程中会释放大量辐射，因此在热成像图像中，火点的响应值较高。热成像设备可以设置预设响应均值，该预设响应均值可以根据实际火点的响应值进行设定。

后续，热成像设备执行步骤S44，根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征，即根据响应强度判别得到的匹配结果，对高温目标进行处理。

例如，热成像设备根据单像素级别的响应强度判别得到的匹配结果，排除光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配的像素，剩余的像素构成火点。

再例如，热成像设备根据超像素级别的响应强度判别得到的匹配结果，排除光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配的超像素，即该超像素对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配，则确定高温目标不是火点，该高温目标为高温干扰。

本申请实施例提供的技术方案中，热成像设备通过高温目标的多个波段的平均响应值，对高温目标进行处理，该方案引入光谱维度的响应强度特征，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率，进而提高了火点报警的准确性，提高了监控区域的安全性。

在一些实施例中，光谱变化趋势包括光谱下降趋势、辐射峰特征和光谱相关性特征中的一种或多种。其中，光谱下降趋势表示沿波长从大到小或从小到大的方向上，一个光谱上的响应值减小的趋势；辐射峰特征表示一个光谱上是否存在波峰，该波峰即为辐射峰；光谱相关性特征表示多个波段之间的相关性，多个波段之间的相关性可以基于多个波段的响应值之间的相关性确定，多个波段之间的相关性也可以采用相关系数矩阵表示，对此不进行限定。

在光谱维度特征包括光谱变化趋势，且光谱变化趋势包括光谱下降趋势的情况下，本申请实施例提供了一种图像处理方法，如图5所示，该图像处理方法包括步骤S51-步骤S53。

步骤S51，基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征。

本申请实施例中，热成像设备在获取到包含高温目标的热成像图像后，从包含高温目标的热成像图像中获取高温目标对应的光谱下降趋势。其中，获取包含高温目标的热成像图像的方式可参见步骤S11部分的相关描述。

步骤S52，根据在波段的波长从小到大的方向上高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定高温目标对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配。

本申请实施例中，热成像设备在获取到热成像图像后，对热成像图像进行光谱下降趋势判别。光谱下降趋势判别可以为单像素级别的光谱下降趋势判别，也可以为超像素级别的光谱下降趋势判别。

单像素级别的光谱下降趋势判别可以为：针对高温目标包括的每个像素，在波段的波长从小到大的方向上，根据该像素对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定该像素对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配，得到匹配结果。

超像素级别的光谱下降趋势判别可以为：热成像设备将高温目标包括的所有像素作为一个超像素；在波段的波长从小到大的方向上，根据该超像素对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定该超像素对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配，得到匹配结果。

后续，热成像设备执行步骤S53，根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征，即根据光谱下降趋势判别得到的匹配结果，对高温目标进行处理。

例如，热成像设备根据单像素级别的光谱下降趋势判别得到的匹配结果，排除光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配的像素，剩余的像素构成火点。

再例如，热成像设备根据超像素级别的光谱下降趋势判别得到的匹配结果，排除光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配的超像素，即该超像素对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配，则确定高温目标不是火点，该高温目标为高温干扰。

本申请实施例提供的技术方案中，热成像设备通过高温目标的光谱下降趋势，对高温目标进行处理，该方案引入光谱维度的光谱下降趋势特征，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率，进而提高了火点报警的准确性，提高了监控区域的安全性。

在一些实施例中，响应值的下降趋势采用拟合直线的斜率表示。这种情况下，上述步骤S52可以为：按照波段的波长从小到大的顺序，排列高温目标对应的多个波段的响应值；采用最小二乘法、霍夫变换等算法，使用直线，拟合排列后的多个波段的响应值，得到高温目标的拟合直线；若拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则确定高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配。

本申请实施例中，高温干扰与真实火点在8.5μm-11.5μm之间的光谱变化如图6所示，图6中，横坐标为波段的波长，纵坐标为响应值，虚线代表高温干扰的光谱，实线代表真实火点的光谱。从图6可看出，在8.5μm-11.5μm之间的连续光谱中，高温干扰的光谱存在一个明显的下降趋势，而真实火点的光谱则由于辐射峰的存在，下降趋势并不明显。所以这是区分真实火点与高温干扰的一个显著特征。

本申请实施例中，为了减少后续的计算量，可以从可分性和特征明显的角度出发，在8.5μm-11.5μm之间选择四个波段，分别为：8.75μm、9.6μm、10.6μm、11.25μm。本申请实施例中，也可以根据其他满足需求确定波段，对此不进行限定。对于一个高温目标，基于所选择的该高温目标的波段，构建各个波段的响应值的分布情况如图7所示，图7中，横坐标为波段的波长，纵坐标为响应值，圆圈表示高温目标在相应波段的响应值，圆圈内的数值表示波段的标识，数值越大，波段的波长越长。图7示出的四个波段的响应值的分布情况反映了光谱形状的变化趋势，左侧的子图（对应高温干扰）是无辐射峰的变化趋势，中间与右侧的子图（对应真实火点）是有辐射峰的变化趋势，中间的子图出现辐射峰的位置为波段3，右侧的子图出现辐射峰的位置为波段2。

热成像设备可以设置预设斜率阈值，该预设斜率阈值可以根据实际火点的光谱下降趋势进行设定。如图7的各个子图中的虚线所示，图7中的虚线表示拟合直线。对于下降趋势明显的多波段数据，即高温干扰，拟合得到的直线对应的斜率为负数，且绝对值较大；而对于下降趋势不明显的多波段数据，即真实火点，拟合得到的直线对应的斜率为绝对值较小的负数，甚至会出现斜率为正的情况。

在得到高温目标的拟合直线之后，热成像设备判断该高温目标的拟合直线的斜率是否小于预设斜率阈值；若该高温目标的拟合直线的斜率小于预设斜率阈值，则表明该高温目标的光谱下降趋势未达到火点的光谱下降趋势，该高温目标指示的目标不是火点，高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势征不匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势不匹配，或高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；若该高温目标的拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则表明该高温目标的光谱下降趋势达到了火点的光谱下降趋势，该高温目标是火点，高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，或高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势不匹配。

在一些实施例中，响应值的下降趋势采用多个波段的响应值的差值均值表示。这种情况下，上述步骤S52可以为：确定高温目标的每两个波段的响应值之间的第一差值；若得到的多个第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则确定高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配。

例如，一个高温目标具有四个波段，按照波长从小到大的顺序，分别记作：v1、v2、v3、v4。热成像设备可以计算每两个波段的响应值之间的第一差值，具体为：d1=v1-v2，d2=v1-v3，d3=v1-v3，d4=v2-v3，d5=v2-v4，d6=v3-v4，共得到6个第一差值。

光谱下降趋势明显的多波段数据对应的差值均值较大，下降趋势不明显的多波段数据对应的差值均值较小。在得到一个高温目标对应的多个第一差值之后，热成像设备计算这多个第一差值的均值，并判断该高温目标对应的第一差值的均值是否小于第一预设差值阈值；若该高温目标对应的第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则表明该高温目标的光谱下降趋势未达到高温干扰的光谱下降趋势，该高温目标是火点，不是高温干扰，高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，或高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势不匹配；若该高温目标对应的第一差值的均值大于等于第一预设差值阈值，则表明该高温目标的光谱下降趋势达到了高温干扰的光谱下降趋势，该高温目标不是火点，而是高温干扰，高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势征不匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势不匹配，或高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配。

在光谱维度特征包括光谱变化趋势，且光谱变化趋势包括辐射峰特征的情况下，本申请实施例提供了一种图像处理方法，如图8所示，该图像处理方法中包括步骤S81-步骤S83。

步骤S81，基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征。

本申请实施例中，热成像设备在获取到包含高温目标的热成像图像后，从包含高温目标的热成像图像中获取高温目标对应的辐射峰特征。其中，获取包含高温目标的热成像图像的方式可参见步骤S11部分的相关描述。

步骤S82，根据高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定高温目标的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配。

本申请实施例中，热成像设备在获取到热成像图像后，对热成像图像进行辐射峰判别。辐射峰判别可以为单像素级别的辐射峰判别，也可以为超像素级别的辐射峰判别。

单像素级别的辐射峰判别可以为：针对高温目标包括的每个像素，热成像设备根据该像素对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定该像素的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配，得到匹配结果。

超像素级别的辐射峰判别可以为：热成像设备将高温目标包括的所有像素作为一个超像素；根据该超像素对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定该超像素的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配，得到匹配结果。

后续，热成像设备执行步骤S83，根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征，即根据辐射峰判别得到的匹配结果，对高温目标进行处理。

例如，热成像设备根据单像素级别的辐射峰判别得到的匹配结果，排除辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配的像素，剩余的像素构成火点。

再例如，热成像设备根据超像素级别的辐射峰判别得到的匹配结果，排除辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配的超像素，即该超像素对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配，则确定高温目标不是火点，该高温目标为高温干扰。

本申请实施例提供的技术方案中，热成像设备通过高温目标对应的辐射峰特征，对高温目标进行处理，该方案引入光谱维度的辐射峰特征，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率，进而提高了火点报警的准确性，提高了监控区域的安全性。

在一些实施例中，上述步骤S82可以为：热成像设备判断高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰；若高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中存在辐射峰，则说明该高温目标是火点，不是高温干扰，确定高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，或高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征不匹配；否则，说明该高温目标不是火点，而是高温干扰，确定高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征不匹配，或高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配。

本申请实施例中，光谱的辐射峰所在的位置为除边界处的波段外的波段。例如，如图7中间子图所示，辐射峰所在的位置为波段3，如图7右侧子图所示，辐射峰所在的位置为波段2。辐射峰不会出在波段1和波段4的位置。

当一个波段的响应值大于相邻波段的响应值，且该波段的响应值与相邻波段的响应值之差大于预设目标阈值时，确定该波段为辐射峰；否则，可确定该波段的响应值大于相邻波段的响应值是受噪声影响导致的，该波段不是辐射峰。预设目标阈值可以根据实际需求进行设定。

以一个高温目标具有四个波段，按照波长从小到大的顺序，分别记作：v1、v2、v3、v4。为判断波段3是否为辐射峰，热成像设备可以计算波段之间的响应值差值：f1=v1-v3，f2=v3-v2，f3=v3-v4，f1、f2、f3为衡量变量。此时可以分为多种情况进行判断：

情况1，f1、f2、f3均大于预设目标阈值时，表明波段3不是辐射峰；

情况2，f1小于预设目标阈值，f2、f3大于预设目标阈值时，表明波段3为辐射峰；

情况3，f2小于预设目标阈值，f1、f3大于预设目标阈值时，表明波段3不是辐射峰；

情况4，f3小于预设目标阈值，f1、f2大于预设目标阈值时，表明波段3不是辐射峰；

情况5，f1、f2小于预设目标阈值，f3大于预设目标阈值时，表明波段3为辐射峰；

情况6，f1、f3小于预设目标阈值，f2大于预设目标阈值时，表明波段3为辐射峰；

情况7，f2、f3小于预设目标阈值，f1大于预设目标阈值时，表明波段3不是辐射峰；

情况8，f1、f2、f3均小于预设目标阈值，表明波段3不是辐射峰。

为判断波段2是否为辐射峰，热成像设备可以计算波段之间的响应值差值：f4=v2-v1，f5=v2-v3，f6=v4–v3。热成像设备可以预设目标阈值，此时可以分为多种情况进行判断：

情况1，f4、f5、f6均大于预设目标阈值时，表明波段2为辐射峰；

情况2，f4小于预设目标阈值，f5、f6大于预设目标阈值时，表明波段2不是辐射峰；

情况3，f5小于预设目标阈值，f4、f6大于预设目标阈值时，表明段2为辐射峰；

情况4，f6小于预设目标阈值，f4、f5大于预设目标阈值时，表明段2为辐射峰；

情况5，f4、f5小于预设目标阈值，f6大于预设目标阈值时，表明波段2不是辐射峰；

情况6，f4、f6小于预设目标阈值，f5大于预设目标阈值时，表明波段2不是辐射峰；

情况7，f5、f6小于预设目标阈值，f4大于预设目标阈值时，表明波段2不是辐射峰；

情况8，f4、f5、f6均小于预设目标阈值，表明波段2不是辐射峰。

在光谱维度特征包括光谱变化趋势，且光谱变化趋势包括光谱相关性特征的情况下，本申请实施例还提供了一种图像处理方法，如图9所示，该图像处理方法包括步骤S91-步骤S93。

步骤S91，基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征。

本申请实施例中，热成像设备在获取到包含高温目标的热成像图像后，从包含高温目标的热成像图像中获取高温目标对应的光谱相关性特征。其中，获取包含高温目标的热成像图像的方式可参见步骤S11部分的相关描述。

步骤S92，根据高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定高温目标对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配。

本申请实施例中，热成像设备在获取到热成像图像后，对热成像图像进行相关性特征判别。相关性特征判别可以为单像素级别的相关性特征判别，也可以为超像素级别的相关性特征判别。

单像素级别的相关性特征判别可以为：针对高温目标包括的每个像素，热成像设备根据该像素对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定该像素对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配，得到匹配结果。

超像素级别的相关性特征判别可以为：热成像设备将高温目标包括的所有像素作为一个超像素；根据该超像素对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定该超像素对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配，得到匹配结果。

后续，热成像设备执行步骤S93，根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征，即根据相关性特征判别得到的匹配结果，对高温目标进行处理。

例如，热成像设备根据单像素级别的相关性判别得到的匹配结果，排除光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配的像素，剩余的像素构成火点。

再例如，热成像设备根据超像素级别的相关性判别得到的匹配结果，排除光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配的超像素，即该超像素对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配，则确定高温目标不是火点，该高温目标为高温干扰。

本申请实施例提供的技术方案中，热成像设备通过高温目标对应的光谱相关性特征，对高温目标进行处理，该方案引入光谱维度的辐射峰特征，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率，进而提高了火点报警的准确性，提高了监控区域的安全性。

在一些实施例中，多个波段的响应值之间的相关性采用坐标与预设直线之间的距离表示，其中，坐标包括横坐标和纵坐标，坐标的横坐标根据多个波段中第一波段的响应值确定，坐标的纵坐标根据多个波段中第二波段的响应值确定，预设直线为对预设火点对应的坐标进行拟合得到的直线。第一波段为多个波段中的任一波段，第二波段为多个波段中除第一波段外的任一波段。

为了减少计算量，提高火点检测的准确性，热成像设备可以从该高温目标具有的多个波段中选择出相关性大于预设相关阈值、且距离大于第二预设距离阈值的两个波段，分别作为第一波段和第二波段，即第一波段和第二波段的响应值的相关性大于预设相关阈值，且第一波段和第二波段之间的距离大于第二预设距离阈值。第二预设距离阈值可以根据实际需求间设定。基于此，可以排除一些波段，并且，保证了所筛选出的波段的相关性是由于光谱维度特征的相关性造成的，而不是由于波段距离太近造成的，提高了火点检测的准确性。

实际应用中，波段9.6μm、10.6μm、11.25μm三者之间的相关性较强，本申请实施例中，可以在这三个波段中进行两两组合，一共是三种第一波段和第二波段的相关关系。

本申请实施例中，坐标的横坐标可以为第一波段的响应值，坐标的纵坐标可以为第二波段的响应值。为了增强波段相关性，热成像设备可以对每个波段的响应值做中心化处理，坐标的横坐标为经过中心化处理后的第一波段的响应值，坐标的纵坐标为经过中心化处理后的第二波段响应值。

其中，中心化处理的过程为：计算高温目标具有的多个波段的响应值的均值，对于每个波段，将该波段的响应值减去多个波段的响应值的均值，得到经过中心化处理后的该波段的响应值。基于此，坐标的横坐标为第一波段的响应值与该高温目标的多个波段的响应值的均值之差，第二波段的响应值与该高温目标的多个波段的响应值的均值之差。

预设直线可以根据事先采集的一个或多个火点样本（即预设火点）的第一波段的响应值和第二波段的响应值，利用最小二乘法、霍夫变换等算法，进行直线拟合得到的直线。

例如，如图10所示，图10为火点样本在9.6μm与10.6μm两个波段处呈现的线性关系示意图，图10中，虚线为拟合直线（即预设直线），圆圈表示火点样本的9.6μm与10.6μm对应的点，叉为高温干扰的9.6μm与10.6μm对应的点，横坐标为在9.6μm处经过中心化处理后的响应值，纵坐标为在10.6μm处经过中心化处理后的响应值。通过统计火点样本在该直角坐标系中对应点的分布情况，使用一条直线L去表示这种线性关系，即得到上述预设直线。

坐标到预设直线的距离计算公式可以为：

上述公式中，distance表示坐标到预设直线的距离，k表示斜率，b表示截距，v _x 表示横坐标，v _y 表示纵坐标。

基于上述形式的相关性，上述步骤S92可以为：热成像设备基于高温目标的坐标，确定高温目标与预设直线之间的距离，作为目标距离，判断高温目标距离是否小于第一预设距离阈值；若目标距离小于第一预设距离阈值，则说明该高温目标是火点，不是高温干扰，确定高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配；即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配，或高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征不匹配；否则，说明该高温目标不是火点，而是高温干扰，确定高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配；即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征不匹配，或高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配。其中，第一预设距离阈值可以根据实际需求进行设定，对此不进行限定。

如图10所示，高温干扰在该直角坐标系中对应的点与预设直线的距离较大，高温目标在该直角坐标系中对应的点到预设直线的距离大小可以作为区分火点与高温干扰的一个特征，距离越小，是火点的可能性越高，反之，距离越大，是火点的可能性越低。热成像设备根据高温目标对应的坐标到预设直线的距离，可准确确定高温目标对应的匹配结果。

一个可选的实施例中，热成像设备仅确定了一组第一波段和第二波段，这种情况下，热成像设备计算得到一个距离，该距离即为目标距离。

另一个可选的实施例中，热成像设备确定了多组第一波段和第二波段，这种情况下，述预设直线为多条，目标距离为高温目标分别与多条预设直线之间的距离的均值。

例如，波段9.6μm、10.6μm、11.25μm进行两两组合，得到三组第一波段和第二波段，包括：9.6μm和10.6μm组合1，9.6μm和11.25μm组合2，10.6μm和11.25μm组合3。热成像设备计算得到组合1对应的距离1，组合2对应的距离2，组合3对应的距离3，进而计算距离1、距离2和距离3的平均值，该平均值即为高温目标与预设直线之间的目标距离。

本申请实施例中，热成像设备还可以采用其他方式确定目标距离，对此不进行限定。例如，热成像设备计算得到多个距离，从这多个距离随机选择一个距离作为目标距离。

在一些实施例中，光谱维度特征可以包括波动特征。这种情况下，本申请实施例提供了一种图像处理方法，如图11所示，该图像处理方法包括步骤S111-步骤S115。

步骤S111，基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征。

本申请实施例中，热成像设备在获取到包含高温目标的热成像图像后，从包含高温目标的热成像图像中获取高温目标对应的波动特征。其中，获取包含高温目标的热成像图像的方式可参见步骤S11部分的相关描述。

步骤S112：计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中高温目标对应的每个第三波段的响应值的第二差值。其中，预设时长可以根据实际需求进行设定。为提高波动次数统计的准确性，第三波段可以为存在二氧化碳辐射峰的波段，如上述9.6μm与10.6μm波段。

步骤S113：从高温目标对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为高温目标对应的每个第三波段的波动次数。第二预设差值阈值可以根据实际需求进行设定，对此不进行限定。

步骤S114：根据高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配。

本申请实施例中，热成像设备在获取到热成像图像后，对热成像图像进行火焰波动特征判别。火焰波动特征判别可以为单像素级别的火焰波动特征判别，也可以为超像素级别的火焰波动特征判别。

单像素级别的火焰波动特征判别可以为：针对高温目标包括的每个像素，热成像设备计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中该像素对应的每个第三波段的响应值的第二差值；从该像素对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为该像素对应的每个第三波段的波动次数；根据该像素对应的每个第三波段的波动次数，确定该像素对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配，得到匹配结果。

超像素级别的火焰波动特征判别可以为：热成像设备将高温目标包括的所有像素作为一个超像素；热成像设备计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中该超像素对应的每个第三波段的响应值的第二差值；从该超像素对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为该超像素对应的每个第三波段的波动次数；根据该超像素对应的每个第三波段的波动次数，确定该超像素对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配，得到匹配结果。

本申请实施例中，热成像设备在得到高温目标对应的第二差值之后，判断第二差值是否大于第二预设差值阈值。若高温目标在第三波段上的第二差值大于第二预设差值阈值，则认为高温目标在第三波段上发生了一次波动，热成像设备将高温目标的波动计数加1；若高温目标在第三波段上的第二差值小于等于第二预设差值阈值，则认为高温目标在第三波段上没有出现波动现象，保持该像素的波动次数不变。

火焰燃烧是一个动态过程，会出现持续不断的闪烁波动现象，这可以通过各个波段上接收到的响应值体现出来。假设，预设时长为N秒，多波段热成像图像采集的帧频为F，即每秒采集F帧多波段热成像图像，则在N秒一共采集FN帧多波段热成像图像，通过计算高温目标在N秒内的波动占比，便可以反映是否存在火点。其中，波动占比为：高温目标在FN帧多波段热成像图像中，出现波动的次数占总数的比例。火焰的波动是持续性的，因此对应的波动占比较高，而由于高温物体移动而产生的波动，持续时间短，因此对应的波动占比较低。相应的，预设时长固定的情况下，波动次数越大，是火点的可能性越高，反之，波动次数越小，是火点的可能性越低。

一个可选的实施例中，热成像设备仅确定了一个第三波段，这种情况下，热成像设备确定一个波动次数，上述步骤S114可以为：热成像设备判断该波动次数是否小于预设波动阈值；若该波动次数小于预设波动阈值，则表明该高温目标的波动占比与火点的波动占比不匹配，高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征不匹配，或高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配；若该波动次数大于等于预设波动阈值，则表明该高温目标的波动占比与火点的波动占比匹配，高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配，或高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征不匹配。

另一个可选的实施例中，热成像设备确定了多个第三波段，这种情况下，热成像设备确定多个波动次数，上述步骤S114可以为：热成像设备按照每个第三波段的权重，对高温目标对应的每个第三波段的波动次数进行加权平均处理，得到高温目标的对应的平均波动次数；判断该平均波动次数是否小于预设波动阈值；若该平均波动次数小于预设波动阈值，则表明该高温目标的波动占比与火点的波动占比不匹配，高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征不匹配，或高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配；若该平均波动次数大于等于预设波动阈值，则表明该高温目标的波动占比与火点的波动占比匹配，高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配，即热成像设备得到的匹配结果为高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配，或高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征不匹配。

本申请实施例中，热成像设备还可以采用其他方式确定匹配结果，对此不进行限定。例如，热成像设备计算得到多个波动次数，上述步骤S114还可以为：从计算得到多个波动次数中随机选择一个波动次数，根据所选择的波动次数，确定高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配。

后续，热成像设备执行步骤S115，根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征，即根据火焰波动特征判别得到的匹配结果，对高温目标进行处理。

例如，热成像设备根据单像素级别的火焰波动特征判别得到的匹配结果，排除光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配的像素，剩余的像素构成火点。

再例如，热成像设备根据超像素级别的火焰波动特征判别得到的匹配结果，排除光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配的超像素，即该超像素对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配，则确定高温目标不是火点，该高温目标为高温干扰。

本申请实施例提供的技术方案中，热成像设备通过高温目标对应的多个波段的火焰波动特征，对高温目标进行处理，该方案引入光谱维度的火焰波动特征，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率，进而提高了火点报警的准确性，提高了监控区域的安全性。

本申请实施例提供的上述图1-图11所示的图像处理方法可以独立执行，也可以任意组合，以进一步提高火点检测的准确率，提高火点报警的准确性，提高监控区域的安全性。下面结合图12所示的流程图，对本申请实施例提供的一种图像处理方法进行详细说明，如图12所示，该图像处理方法可以包括如下步骤：

步骤S121，热成像设备获取多波段热成像图像。具体可参见步骤S11部分的相关描述。

步骤S122，热成像设备进行响应强度判别。具体可参见图4部分的相关描述。

步骤S123，热成像设备进行光谱下降趋势判别。具体可参见图5部分的相关描述。

步骤S124，热成像设备进行辐射峰特征判别。具体可参见图8部分的相关描述。

步骤S125，热成像设备进行相关性特征判别。具体可参见图9部分的相关描述。

步骤S126，热成像设备进行火焰波动特征判别。具体可参见图11部分的相关描述。

本申请实施例对上述步骤S122-步骤S126的各个步骤执行顺序不进行限定。

步骤S127，热成像设备输出检测结果。

一个可选的实施例中，当上述步骤S122-步骤S126中任一步骤的判别结果为存在火点时，则热成像设备输出指示监控区域中存在火点的检测结果。

另一个可选的实施例中，当上述步骤S122-步骤S126的判别结果均为存在火点时，热成像设备输出指示监控区域中存在火点的检测结果。这种情况下，进一步提高了火点检测的准确率，提高了火点报警的准确性，提高了监控区域的安全性。

与上述图像处理方法对应，本申请实施例还提供了一种图像处理装置，如图13所示，包括：

获取单元131，用于基于包含高温目标的热成像图像，获取高温目标对应的光谱维度特征，高温目标对应的光谱维度特征是根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征；

处理单元132，用于根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理；预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。

在一些实施例中，光谱维度特征包括单像素光谱维度特征和/或超像素光谱维度特征；

单像素光谱维度特征包括：单个像素的多个波段的第一响应值、根据多个波段的第一响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据多个波段的第一响应值所确定的波动特征中的一种或多种；

超像素光谱维度特征包括：超像素的多个波段的第二响应值、根据多个波段的第二响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据多个波段的第二响应值所确定的波动特征中的一种或多种；超像素由响应值在预设响应值范围内的多个像素构成。

在一些实施例中，光谱变化趋势包括光谱下降趋势、辐射峰特征和光谱相关性特征中的一种或多种；处理单元132，还可以用于：

在光谱变化趋势包括光谱下降趋势的情况下，根据在波段的波长从小到大的方向上高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定高温目标对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配；或者，

在光谱变化趋势包括辐射峰特征的情况下，根据高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定高温目标的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配；或者，

在光谱变化趋势包括光谱相关性特征的情况下，根据高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定高温目标对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配。

在一些实施例中，下降趋势采用拟合直线的斜率表示；

处理单元132，具体可以用于按照波段的波长从小到大的顺序，排列高温目标对应的多个波段的响应值；使用直线，拟合排列后的多个波段的响应值，得到高温目标的拟合直线；若拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则确定高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

下降趋势采用多个波段的响应值的差值均值表示；

处理单元132，具体可以用于确定高温目标的每两个波段的响应值之间的第一差值；若得到的多个第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则确定高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

处理单元132，具体可以用于若高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中存在辐射峰，则确定高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，否则，确定高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配；或者

相关性采用坐标与预设直线之间的距离表示，坐标的横坐标根据多个波段中第一波段的响应值确定，坐标的纵坐标根据多个波段中第二波段的响应值确定，预设直线为对预设火点对应的坐标进行拟合得到的直线；

处理单元132，具体可以用于若高温目标与预设直线之间的目标距离小于第一预设距离阈值，则确定高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配，否则，确定高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配。

在一些实施例中，若预设直线为多条，则高温目标与预设直线之间的目标距离为高温目标分别与多条预设直线之间的距离的均值；和/或

第一波段和第二波段之间的波段相关性大于预设相关阈值，且第一波段和第二波段之间的距离大于第二预设距离阈值；和/或

坐标的横坐标为高温目标的多个波段的响应值的均值与第一波段的响应值之差，坐标的纵坐标为高温目标的多个波段的响应值的均值与第二波段的响应值之差。

在一些实施例中，处理单元132，还可以用于：

在光谱维度特征包括多个波段的响应值的情况下，按照每个波段的权重，对高温目标对应的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到高温目标的平均响应值；

若高温目标的平均响应值大于等于预设响应均值，则确定高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

在一些实施例中，处理单元132，还可以用于：

在光谱维度特征包括波动特征的情况下，计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中高温目标对应的每个第三波段的响应值的第二差值；

从高温目标对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为高温目标对应的每个第三波段的波动次数；

根据高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配。

在一些实施例中，波动特征采用平均波动次数表示；

处理单元132，具体可以用于：

对高温目标对应的每个第三波段的波动次数进行加权平均处理，得到高温目标的对应的平均波动次数；

若平均波动次数大于等于预设波动阈值，则确定高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

在一些实施例中，第三波段为存在二氧化碳辐射峰的波段。

在一些实施例中，高温目标在热成像图像上映射为多个像素；

处理单元132，具体可以用于：

根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，排除高温目标中的高温干扰；或者，

根据高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定高温目标中的火点。

在一些实施例中，处理单元132，具体可以用于：

从高温目标包括的多个像素中，获取第一单像素光谱维度特征与火焰的第一单像素光谱维度特征匹配的第一像素，获取的所有第一像素构成目标超像素；

若目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征匹配，则确定目标超像素为火点。

在一些实施例中，上述图像处理装置还可以包括：

采集单元，用于使用具有分光系统的图像采集设备，采集包含高温目标的热成像图像，分光系统用于将入射光分为多条光路，不同光路上的滤光片可透过的波段不同；或，

采集单元，用于使用具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列，采集包含高温目标的热成像图像，一个像素对应的每个微结构分别用于探测不同波段的辐射强度。

本申请实施例提供的技术方案中，获取高温目标对应的光谱维度特征，该光谱维度特征根据高温目标对应的多个波段的响应值所确定。在光谱维度下，真实火点与高温干扰的区分度较大，因此，本申请实施例提供的技术方案引入光谱维度的特征，基于高温目标对应的多个波段的响应值所确的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对高温目标进行处理，增加了真实火点与各种高温干扰之间的可区分性，提高了火点检测的准确率。

本申请实施例还提供了一种热成像设备，如图14所示，包括热成像摄像头1405、处理器1401、通信接口1402、存储器1403和通信总线1404，其中，热成像摄像头1405、处理器1401、通信接口1402和存储器1403通过通信总线1404完成相互间的通信；

热成像摄像头1405，用于采集针对监控区域的热成像图像；

存储器1403，用于存放计算机程序；

处理器1401，用于执行存储器1403上所存放的程序时，根据热成像图像，实现上述任一所述的图像处理方法步骤。

上述热成像设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准（PeripheralComponent Interconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry StandardArchitecture，EISA）总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述热成像设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital SignalProcessor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一图像处理方法的步骤。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一图像处理方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质（例如固态硬盘Solid State Disk (SSD)）等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、热成像设备、存储介质和计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (16)

1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：

基于包含高温目标的热成像图像，获取所述高温目标对应的光谱维度特征，所述高温目标对应的光谱维度特征是根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征；

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对所述高温目标进行处理；所述预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光谱维度特征包括单像素光谱维度特征和/或超像素光谱维度特征；

所述单像素光谱维度特征包括：单个像素的多个波段的第一响应值、根据所述多个波段的第一响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第一响应值所确定的波动特征中的一种或多种；

所述超像素光谱维度特征包括：超像素的多个波段的第二响应值、根据所述多个波段的第二响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第二响应值所确定的波动特征中的一种或多种；所述超像素由响应值在预设响应值范围内的多个像素构成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势、辐射峰特征和光谱相关性特征中的一种或多种；所述方法还包括：

在所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势的情况下，根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括辐射峰特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定所述高温目标的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括光谱相关性特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述下降趋势采用拟合直线的斜率表示；所述根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势是否匹配的步骤，包括：按照波段的波长从小到大的顺序，排列所述高温目标对应的多个波段的响应值；使用直线，拟合排列后的多个波段的响应值，得到所述高温目标的拟合直线；若拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述下降趋势采用多个波段的响应值的差值均值表示；所述根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势是否匹配的步骤，包括：确定所述高温目标的每两个波段的响应值之间的第一差值；若得到的多个第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定所述高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征是否匹配的步骤，包括：若所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中存在辐射峰，则确定所述高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配；或者

所述相关性采用坐标与预设直线之间的距离表示，所述坐标的横坐标根据所述多个波段中第一波段的响应值确定，所述坐标的纵坐标根据所述多个波段中第二波段的响应值确定，所述预设直线为对预设火点对应的坐标进行拟合得到的直线；所述根据所述高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征是否匹配的步骤，包括：若所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离小于第一预设距离阈值，则确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述预设直线为多条，则所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离为所述高温目标分别与多条预设直线之间的距离的均值；和/或

所述第一波段和所述第二波段之间的波段相关性大于预设相关阈值，且所述第一波段和所述第二波段之间的距离大于第二预设距离阈值；和/或

所述坐标的横坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第一波段的响应值之差，所述坐标的纵坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第二波段的响应值之差。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述光谱维度特征包括多个波段的响应值的情况下，所述方法还包括：

按照每个波段的权重，对所述高温目标对应的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到所述高温目标的平均响应值；

若所述高温目标的平均响应值大于等于预设响应均值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述光谱维度特征包括波动特征的情况下，所述方法还包括：

计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中所述高温目标对应的每个第三波段的响应值的第二差值；

从所述高温目标对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数；

根据所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述波动特征采用平均波动次数表示；

所述根据所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配的步骤，包括：

对所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数进行加权平均处理，得到所述高温目标的对应的平均波动次数；

若所述平均波动次数大于等于预设波动阈值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第三波段为存在二氧化碳辐射峰的波段。

10.根据权利要求2-8任一项所述的方法，其特征在于，所述高温目标在所述热成像图像上映射为多个像素；

所述根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对所述高温目标进行处理的步骤，包括：

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，排除所述高温目标中的高温干扰；或者，

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定所述高温目标中的火点。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定所述高温目标中的火点的步骤，包括：

从所述高温目标包括的多个像素中，获取第一单像素光谱维度特征与火焰的第一单像素光谱维度特征匹配的第一像素，获取的所有第一像素构成目标超像素；

若所述目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征匹配，则确定所述目标超像素为火点。

12.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用具有分光系统的图像采集设备，采集包含高温目标的热成像图像，所述分光系统用于将入射光分为多条光路，不同光路上的滤光片可透过的波段不同；或，

使用具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列，采集包含高温目标的热成像图像，一个像素对应的每个微结构分别用于探测不同波段的辐射强度。

13.一种图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于基于包含高温目标的热成像图像，获取所述高温目标对应的光谱维度特征，所述高温目标对应的光谱维度特征是根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所确定的特征；

处理单元，用于根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，对所述高温目标进行处理；所述预设光谱维度特征包括火焰的光谱维度特征和/或非火焰的光谱维度特征。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述光谱维度特征包括单像素光谱维度特征和/或超像素光谱维度特征；

所述单像素光谱维度特征包括：单个像素的多个波段的第一响应值、根据所述多个波段的第一响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第一响应值所确定的波动特征中的一种或多种；

所述超像素光谱维度特征包括：超像素的多个波段的第二响应值、根据所述多个波段的第二响应值所确定的光谱变化趋势、以及根据所述多个波段的第二响应值所确定的波动特征中的一种或多种；所述超像素由响应值在预设响应值范围内的多个像素构成；或

所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势、辐射峰特征和光谱相关性特征中的一种或多种；所述处理单元，还用于：

在所述光谱变化趋势包括光谱下降趋势的情况下，根据在波段的波长从小到大的方向上所述高温目标对应的多个波段的响应值的下降趋势，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与预设光谱下降趋势是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括辐射峰特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中是否存在辐射峰，确定所述高温目标的辐射峰特征与预设辐射峰特征是否匹配；或者，

在所述光谱变化趋势包括光谱相关性特征的情况下，根据所述高温目标对应的多个波段的响应值之间的相关性，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与预设光谱相关性特征是否匹配；或

所述下降趋势采用拟合直线的斜率表示；

所述处理单元，具体用于按照波段的波长从小到大的顺序，排列所述高温目标对应的多个波段的响应值；使用直线，拟合排列后的多个波段的响应值，得到所述高温目标的拟合直线；若拟合直线的斜率大于等于预设斜率阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述下降趋势采用多个波段的响应值的差值均值表示；

所述处理单元，具体用于确定所述高温目标的每两个波段的响应值之间的第一差值；若得到的多个第一差值的均值小于第一预设差值阈值，则确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与火焰的光谱下降趋势匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱下降趋势与非火焰的光谱下降趋势匹配；或者

所述处理单元，具体用于若所述高温目标对应的多个波段的响应值所形成的光谱中存在辐射峰，则确定所述高温目标对应的辐射峰特征与火焰的辐射峰特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的辐射峰特征与非火焰的辐射峰特征匹配；或者

所述相关性采用坐标与预设直线之间的距离表示，所述坐标的横坐标根据所述多个波段中第一波段的响应值确定，所述坐标的纵坐标根据所述多个波段中第二波段的响应值确定，所述预设直线为对预设火点对应的坐标进行拟合得到的直线；

所述处理单元，具体用于若所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离小于第一预设距离阈值，则确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与火焰的光谱相关性特征匹配，否则，确定所述高温目标对应的光谱相关性特征与非火焰的光谱相关性特征匹配；或

若所述预设直线为多条，则所述高温目标与所述预设直线之间的目标距离为所述高温目标分别与多条预设直线之间的距离的均值；和/或

所述第一波段和所述第二波段之间的波段相关性大于预设相关阈值，且所述第一波段和所述第二波段之间的距离大于第二预设距离阈值；和/或

所述坐标的横坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第一波段的响应值之差，所述坐标的纵坐标为所述高温目标的多个波段的响应值的均值与所述第二波段的响应值之差；或

所述处理单元，还用于：

在所述光谱维度特征包括多个波段的响应值的情况下，按照每个波段的权重，对所述高温目标对应的多个波段的响应值进行加权平均处理，得到所述高温目标的平均响应值；

若所述高温目标的平均响应值大于等于预设响应均值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配；或

所述处理单元，还用于：

在所述光谱维度特征包括波动特征的情况下，计算预设时长内相邻的每两帧热成像图像中所述高温目标对应的每个第三波段的响应值的第二差值；

从所述高温目标对应的每个第三波段对应的第二差值中，确定大于第二预设差值阈值的第二差值的个数，作为所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数；

根据所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征是否匹配；或

所述波动特征采用平均波动次数表示；

所述处理单元，具体用于：

对所述高温目标对应的每个第三波段的波动次数进行加权平均处理，得到所述高温目标的对应的平均波动次数；

若所述平均波动次数大于等于预设波动阈值，则确定所述高温目标对应的光谱维度特征与火焰的光谱维度特征匹配；否则，确定所述高温目标对应的光谱维度特征与非火焰的光谱维度特征匹配；或

所述第三波段为存在二氧化碳辐射峰的波段；或

所述高温目标在所述热成像图像上映射为多个像素；

所述处理单元，具体用于：

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，排除所述高温目标中的高温干扰；或者，

根据所述高温目标对应的光谱维度特征与预设光谱维度特征的匹配结果，确定所述高温目标中的火点；或

所述处理单元，具体用于：

从所述高温目标包括的多个像素中，获取第一单像素光谱维度特征与火焰的第一单像素光谱维度特征匹配的第一像素，获取的所有第一像素构成目标超像素；

若所述目标超像素的超像素光谱维度特征与火焰的超像素光谱维度特征匹配，则确定所述目标超像素为火点；或

所述装置还包括：

采集单元，用于使用具有分光系统的图像采集设备，采集包含高温目标的热成像图像，所述分光系统用于将入射光分为多条光路，不同光路上的滤光片可透过的波段不同；或，

采集单元，用于使用具有每个像素对应多个微结构的探测器阵列，采集包含高温目标的热成像图像，一个像素对应的每个微结构分别用于探测不同波段的辐射强度。

15.一种热成像设备，其特征在于，包括热成像摄像头、处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述热成像摄像头、所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过通信总线完成相互间的通信；

所述热成像摄像头，用于采集针对监控区域的热成像图像；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，根据所述热成像图像，实现权利要求1-12任一所述的方法步骤。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-12任一所述的方法步骤。

Images