CN114820542A - 一种声波及红外双功能成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种声波及红外双功能成像系统，包括：红外图像采集器，用于获取目标场景的图像；麦克风阵列，用于基于麦克风阵列波束获取声源分布数据；处理器，具有第一处理模块和第二处理模块；第一处理模块用于接收所述图像，将所述图像进行处理后以获取图像对应的底图；以所述底图为模板将将声源分布数据同与所述底图进行声像融合，把变化的声源动态的融合在所述底图中形成声像成像；比较模块，该比较模块中具有两个等值框，两个所述等值框分别同时对第一温度分布和第二温度分布进行实时扫描，以获取第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异。

Description

一种声波及红外双功能成像系统
技术领域
本申请属于成像系统技术领域，具体的涉及一种声波及红外双功能成像系统。
背景技术
目前的声波成像仪和红外热像仪都是独立的产品，由于声波成像仪需要自带一个普通的摄像系统，将摄像系统获取的目标场景与声波数据进行融合以获取声波图像。在声波成像中，环境对摄像系统获取的图像具有很大的影响，但是声波数据具有抗干扰好的特性，可以获得较远目标或者隐藏目标的声波成像。因此，两者结合后具有更出色的性能，但是一旦结合，设备中必须要独立安装一个普通的摄像系统。其无法将声波成像和红外成像进行结合。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种声波及红外双功能成像系统。
本发明采用的技术方案如下：
一种声波及红外双功能成像系统，包括：
红外图像采集器，用于获取目标场景的图像；
麦克风阵列，用于基于麦克风阵列波束获取声源分布数据；
处理器，具有第一处理模块和第二处理模块；
第一处理模块用于接收所述图像，将所述图像进行处理后以获取图像对应的底图；以所述底图为模板将将声源分布数据同与所述底图进行声像融合，把变化的声源动态的融合在所述底图中形成声像成像；
第二处理模块，具有：
第一处理单元，用于基于所述声像成像以获取所述声像成像对应的第一温度矩阵，
第一模拟单元，与所述第一处理单元连接，用于模拟第一温度矩阵的第一温度分布；
第二处理单元，用于获取的目标场景图像进行处理，以获取目标场景对应的第二温度矩阵，
第二模拟单元，与第二图像处理单元连接，用于模拟第二温度矩阵对应的第二温度分布；
比较模块，该比较模块中具有两个等值框，两个所述等值框分别同时对第一温度分布和第二温度分布进行实时扫描，以获取第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异；
控制部，基于第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布所具有差异，所述控制部控制人工智能系统以分析差异的成因。
进一步地，所述比较模块具有空白模板，第一温度分布和第二温度分布分别对应的设置在空白模板上，两个所述等值框分别设置在第一温度分布和第二温度分布的同一起点，并按照相同的扫描轨迹同步扫描。
进一步地，所述比较模块具有编辑单元，以所述编辑单元创建在两个所述等值框进行同步扫描过程中的标记值，并以标记值表示等值框的每一个单位的扫描结果，通过所述标记值以判断第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异。
进一步地，所述控制部连接所述比较模块，用于控制两个所述等值框的同步扫描。
进一步地，所述控制部连接有一调整单元，所述调整单元基于人工智能系统分析差异的成因来对应的调整差异区域对应的标记值；
反成像模块，所述反成像模块基于调整单元调整后的结果将标记值对应的反向模拟成修订后的温度分布图并进行输出。
进一步地，所述控制部还连接切换单元，所述切换单元为启闭红外图像采集器或麦克风阵列的开关元件。
本发明通过将红外图像采集器(红外摄像系统)获取的目标场景的图像进行处理后以获取图像对应的底图；其中，底图是去除温度分布后的标准图，类似于普通摄像系统获取的图像。将所述底图与声源分布数据进行融合形成声像成像。以省略摄像系统。
附图说明
以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
图1为本发明中系统原理图。
图2为本发明中换等值框的扫描时的示例图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1和图2，本发明提供了一种声波及红外双功能成像系统，包括：
红外图像采集器，用于获取目标场景的图像；
麦克风阵列，用于基于麦克风阵列波束获取声源分布数据；
处理器，具有第一处理模块和第二处理模块；
第一处理模块用于接收所述图像，将所述图像进行处理后以获取图像对应的底图；以所述底图为模板将将声源分布数据同与所述底图进行声像融合，把变化的声源动态的融合在所述底图中形成声像成像；
第二处理模块，具有：
第一处理单元，用于基于所述声像成像以获取所述声像成像对应的第一温度矩阵，
第一模拟单元，与所述第一处理单元连接，用于模拟第一温度矩阵的第一温度分布；
第二处理单元，用于获取的目标场景图像进行处理，以获取目标场景对应的第二温度矩阵，
第二模拟单元，与第二图像处理单元连接，用于模拟第二温度矩阵对应的第二温度分布；
比较模块，该比较模块中具有两个等值框，两个所述等值框分别同时对第一温度分布和第二温度分布进行实时扫描，以获取第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异；
控制部，基于第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布所具有差异，所述控制部控制人工智能系统以分析差异的成因。
所述比较模块具有空白模板1，第一温度分布3和第二温度分布分别对应的设置在空白模板1上，两个所述等值框2分别设置在第一温度分布和第二温度分布的同一起点，并按照相同的扫描轨迹同步扫描。
所述比较模块具有编辑单元，以所述编辑单元创建在两个所述等值框进行同步扫描过程中的标记值，并以标记值表示等值框的每一个单位的扫描结果，通过所述标记值以判断第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异。在一些实施例中，红外探测器具有阵列排布的多个红外探测器像元组成(具体的参照专利号为：20211166688.2所记载的技术)，每一红外探测器像元可以对应的获取每一目标场景的一个单元的子图像，目标场景的图像是由这个子图像按照红外探测器像元的阵列数据进行排列得到的。因此，在本发明中，可以将等值框设定成和一个子图像的大小一致，这样，等值框没扫描一次时，移动一个等值框大小的距离，等值框每扫描一个单元，就反应该单元的温度分布的情况，并将扫描温度用0-1之间的值进行表示(也就是标记值)。
在上述中，所述控制部连接所述比较模块，用于控制两个所述等值框的同步扫描。并按照相同的扫描轨迹同步扫描，所述控制部连接有一调整单元，所述调整单元基于人工智能系统分析差异的成因来对应的调整差异区域对应的标记值；反成像模块，所述反成像模块基于调整单元调整后的结果将标记值对应的反向模拟成修订后的温度分布图并进行输出。
在本实施例中，人工智能系统具有神经网络模型，神经网络模型用于基于两个温度分布对应的标记值的差值来统计差异的大小，并基于加载的历史数据来对差异成因进行分析，以分析判断该差异形成的原因。
所述控制部还连接切换单元，所述切换单元为启闭红外图像采集器或麦克风阵列的开关元件。
具体的，若所述切换单元选择启动红外成像系统，具体的包括如下实施方案。
红外图像采集器，用于获取目标场景的图像；
处理器，具有第二处理模块；
第二处理模块，具有：第二处理单元，用于获取的目标场景图像进行处理，以获取目标场景对应的第二温度矩阵，第二模拟单元，与第二图像处理单元连接，用于模拟第二温度矩阵对应的第二温度分布；当获取第二温度分布后进行输出。
还可以按照如下的方式实施。
比如，当目标较远或者隐藏时，可以利用麦克风阵列波束获取声源分布数据，利用红外图像采集器获取的目标场景的图像经处理后获得的底图作为声源分布数据的融合部分。具体的实施方案为：
红外图像采集器，用于获取目标场景的图像；
麦克风阵列，用于基于麦克风阵列波束获取声源分布数据；
处理器，具有第一处理模块和第二处理模块；
第一处理模块用于接收所述图像，将所述图像进行处理后以获取图像对应的底图；以所述底图为模板将将声源分布数据同与所述底图进行声像融合，把变化的声源动态的融合在所述底图中形成声像成像；
第二处理模块，具有：
第一处理单元，用于基于所述声像成像以获取所述声像成像对应的第一温度矩阵，第一模拟单元，与所述第一处理单元连接，用于模拟第一温度矩阵的第一温度分布；获取第一温度分布后将结果输出。
本发明通过将红外图像采集器(红外摄像系统)获取的目标场景的图像进行处理后以获取图像对应的底图；其中，底图是去除温度分布后的标准图，类似于普通摄像系统获取的图像。将所述底图与声源分布数据进行融合形成声像成像。以省略摄像系统。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (6)

1.一种声波及红外双功能成像系统，其特征在于，包括：
红外图像采集器，用于获取目标场景的图像；
麦克风阵列，用于基于麦克风阵列波束获取声源分布数据；
处理器，具有第一处理模块和第二处理模块；
第一处理模块用于接收所述图像，将所述图像进行处理后以获取图像对应的底图；以所述底图为模板将将声源分布数据同与所述底图进行声像融合，把变化的声源动态的融合在所述底图中形成声像成像；
第二处理模块，具有：
第一处理单元，用于基于所述声像成像以获取所述声像成像对应的第一温度矩阵，
第一模拟单元，与所述第一处理单元连接，用于模拟第一温度矩阵的第一温度分布；
第二处理单元，用于获取的目标场景图像进行处理，以获取目标场景对应的第二温度矩阵，
第二模拟单元，与第二图像处理单元连接，用于模拟第二温度矩阵对应的第二温度分布；
比较模块，该比较模块中具有两个等值框，两个所述等值框分别同时对第一温度分布和第二温度分布进行实时扫描，以获取第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异；
控制部，基于第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布所具有差异，所述控制部控制人工智能系统以分析差异的成因。
2.根据权利要求1所述的声波及红外双功能成像系统，其特征在于，所述比较模块具有空白模板，第一温度分布和第二温度分布分别对应的设置在空白模板上，两个所述等值框分别设置在第一温度分布和第二温度分布的同一起点，并按照相同的扫描轨迹同步扫描。
3.根据权利要求1所述的声波及红外双功能成像系统，其特征在于，所述比较模块具有编辑单元，以所述编辑单元创建在两个所述等值框进行同步扫描过程中的标记值，并以标记值表示等值框的每一个单位的扫描结果，通过所述标记值以判断第一温度分布和第二温度分布相同位置对应的温度分布是否具有差异。
4.根据权利要求1所述的声波及红外双功能成像系统，其特征在于，所述控制部连接所述比较模块，用于控制两个所述等值框的同步扫描。
5.根据权利要求1所述的声波及红外双功能成像系统，其特征在于，所述控制部连接有一调整单元，所述调整单元基于人工智能系统分析差异的成因来对应的调整差异区域对应的标记值；
反成像模块，所述反成像模块基于调整单元调整后的结果将标记值对应的反向模拟成修订后的温度分布图并进行输出。
6.根据权利要求1所述的声波及红外双功能成像系统，其特征在于，所述控制部还连接切换单元，所述切换单元为启闭红外图像采集器或麦克风阵列的开关元件。
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