CN115683352A - 一种目标温度的测量方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种目标温度的测量方法、装置、电子设备及存储介质,方法包括:获取待处理热图像以及待处理热图像包括的目标的待补偿温度,确定目标在待处理热图像中的目标成像特征,其中,目标成像特征用于表征目标的形状和/或成像大小,基于目标成像特征、目标的待补偿温度和预设映射关系,确定目标的测量温度,预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。由于目标成像特征可以表征目标的形状和/或成像大小,因此在获取目标的待补偿温度和目标成像特征后,可以基于对应关系准确确定目标的测量温度,可以补偿目标的形状和/或成像大小对测温的影响,从而提高热成像测温的测温精度。
Description
技术领域
本发明涉及测温技术领域,特别是涉及一种目标温度的测量方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
温度高于绝对零度的物体,都会产生红外热辐射,且温度越高,热辐射能量越大,因此在测温技术领域中,热成像测温是一种常用的温度测量方式。热成像测温可以通过红外热像仪测温设备获取包括目标的热图像,并确定该目标的温度。但由于热辐射能量在传播过程中受环境影响逐渐衰减等因素,热成像测温会存在一定误差。
为了减小热成像测温的误差,使测温结果更加准确,常用的方式是对测温结果进行补偿。例如,红外热像仪测温设备获取的热图像中存在多个目标时,用户可以手动在该红外热像仪测温设备上配置相同的补偿参数,或者通过其他辅助硬件获取距离等参数对测温结果进行补偿,用户也可以基于神经网络、目标识别等算法,对获取的热图像中的多个目标的测温结果进行补偿。但是,对于某些特定类型目标,依然会存在测温精度较低的缺陷。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种目标温度的测量方法、装置、电子设备及存储介质,以提高热成像测温的测温精度。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种目标温度的测量方法,所述方法包括:
获取待处理热图像以及所述待处理热图像包括的目标的待补偿温度;
确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征,其中,所述目标成像特征用于表征所述目标的形状和/或成像大小;
基于所述目标成像特征、所述目标的待补偿温度和预设映射关系确定所述目标的测量温度,其中,所述预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
可选的,所述确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征,包括:
确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;
基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征。
可选的,所述确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离,包括:如果所述图像区域中心位于所述图像区域内部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及所述图像区域中心的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;或,
所述确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离,包括:如果所述图像区域中心位于所述图像区域外部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
可选的,所述距离包括所述图像区域在所述图像区域中心的多个预设方向的边缘与所述图像区域中心之间的距离,所述预设方向至少包括第一方向和第二方向,所述第一方向与所述第二方向之间的夹角属于预设角度范围;
所述基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征,包括:
所述基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征,包括:在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值小于预设阈值的情况下,将所述多个预设方向对应的距离的平均值作为所述目标对应的目标成像特征;或,
所述基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征,包括:在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值的情况下,基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征。
可选的,所述基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征,包括:
如果在待补偿温度固定不变情况下,所述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,将所述多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为所述目标对应的目标成像特征。
可选的,所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值,且所述第一方向对应的距离或所述第二方向对应的距离不大于预设值时,所述目标的形状为狭长形状。
可选的,所述预设映射关系的获取方式,包括:
获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度;通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系;或,
获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
可选的,所述成像特征不同的多个目标通过孔径大小可调的光阑实现。
可选的,所述光阑与黑体目标之间的距离不小于预设距离。
第二方面,本发明实施例提供了一种目标温度的测量装置,所述装置包括:
图像获取模块,用于获取待处理热图像以及所述待处理热图像包括的目标的待补偿温度;
特征确定模块,用于确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征,其中,所述目标成像特征用于表征所述目标的形状和/或成像大小;
测量温度确定模块,用于基于所述目标成像特征、所述目标的待补偿温度和预设映射关系确定所述目标的测量温度,其中,所述预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
可选的,所述特征确定模块包括:
像距离确定子模块,用于确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;
特征确定子模块,用于基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征。
可选的,所述像距离确定子模块包括:
第一像距离确定单元,用于如果所述图像区域中心位于所述图像区域内部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及所述图像区域中心的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;或,
第二像距离确定单元,用于如果所述图像区域中心位于所述图像区域外部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
可选的,所述距离包括所述图像区域在所述图像区域中心的多个预设方向的边缘与所述图像区域中心之间的距离,所述预设方向至少包括第一方向和第二方向,所述第一方向与所述第二方向之间的夹角属于预设角度范围;所述特征确定子模块包括:
第一特征确定单元,用于在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值小于预设阈值的情况下,将所述多个预设方向对应的距离的平均值作为所述目标对应的目标成像特征;或,
第二特征确定单元,用于在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值的情况下,基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征。
可选的,所述第二特征确定单元包括:
第二特征确定子单元,用于如果在待补偿温度固定不变情况下,所述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,将所述多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为所述目标对应的目标成像特征。
可选的,所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值,且所述第一方向对应的距离或所述第二方向对应的距离不大于预设值时,所述目标的形状为狭长形状。
可选的,所述装置还包括映射关系获取模块;所述映射关系获取模块包括:
第一获取子模块,用于获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度;通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,或,
第二获取子模块,用于获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
可选的,所述成像特征不同的多个目标通过孔径大小可调的光阑实现。
可选的,所述光阑与黑体目标之间的距离不小于预设距离。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器、存储器,其中,
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,实现上述第一方面任一所述的方法步骤。
第四方面,本发明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第一方面任一所述的方法步骤。
本发明实施例有益效果:
本发明实施例提供的方案中,电子设备可以获取待处理热图像以及待处理热图像包括的目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征,其中,目标成像特征用于表征目标的形状和/或成像大小,进而基于目标成像特征、目标的待补偿温度和预设映射关系确定目标的测量温度,其中,预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。由于预先确定了成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,在获取了目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征后,可以基于该对应关系,确定目标的测量温度,由于目标成像特征可以表征目标的形状和/或成像大小,因此可以补偿目标的形状和/或成像大小对测温的影响,从而大大提高了热成像测温的测温精度。当然,实施本发明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,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明实施例所提供的一种目标温度的测量方法的流程图;
图2为一种热成像设备获取的热图像的示意图;
图3为图1所示实施例中步骤S102的一种具体流程图;
图4为图3所示实施例中步骤S301的一种具体流程图;
图5(a)为一种图像区域中心位于图像区域内部时的图像区域的示意图;
图5(b)为一种图像区域中心位于图像区域外部时的图像区域的示意图;
图5(c)为另一种图像区域中心位于图像区域外部时的图像区域的示意图;
图6为图3所示实施例中步骤S302的一种具体流程图;
图7为基于图1所示实施例的一种确定对应关系方式的流程图;
图8为基于图7所示实施例的一种确定预设映射关系所基于的硬件结构示意图;
图9为基于图8所示实施例的一种误差和光阑距离的对应关系的示意图;
图10(a)为热成像设备进行认证的测试项1的一种示意图;
图10(b)为热成像设备进行认证的测试项2的一种示意图;
图10(c)为热成像设备进行认证的测试项3的一种示意图;
图10(d)为热成像设备进行认证的测试项4的一种示意图;
图11为本发明实施例所提供的一种目标温度的测量装置的结构示意图;
图12为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了提高热成像测温的测温精度,本发明实施例提供了一种目标温度的测量方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品,下面首先对本发明实施例所提供的一种目标温度的测量方法进行介绍。
本发明实施例所提供的一种目标温度的测量方法可以应用于任意使用热成像测温技术进行测温的电子设备。例如,可以为视频巡检系统中的红外热像仪、红外成像系统中的处理服务器、以及红外热像仪测温设备的处理器、控制器等,在此不做具体限定。为了描述清楚,后续称为电子设备。
如图1所示,一种目标温度的测量方法,所述方法包括:
S101,获取待处理热图像以及所述待处理热图像包括的目标的待补偿温度。
S102,确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征;
其中,所述目标成像特征用于表征所述目标的形状和/或成像大小。
S103,基于所述目标成像特征、所述目标的待补偿温度和预设映射关系确定所述目标的测量温度。
其中,所述预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
可见,本发明实施例提供的方案中,电子设备可以获取待处理热图像以及待处理热图像包括的目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征,其中,目标成像特征用于表征目标的形状和/或成像大小,进而基于目标成像特征、目标的待补偿温度和预设映射关系确定目标的测量温度,其中,预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。由于预先确定了成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,在获取了目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征后,可以基于该对应关系,确定目标的测量温度,由于目标成像特征可以表征目标的形状和/或成像大小,因此可以补偿目标的形状和/或成像大小对测温的影响,从而大大提高了热成像测温的测温精度。
在对目标进行热成像测温的过程中,热成像设备测得的测量温度与目标的形状、目标与热成像设备的距离、目标的真实温度等参数均相关。即使是真实温度相同的多个目标,由于目标的形状和/或目标与热成像设备的距离不同,热成像设备测得的测量温度也可能不相同。例如,使用热成像设备获取的热图像可以如图2所示,其中,该热图像中包括目标201与目标202,目标201的形状为圆形,目标202的形状为箭头形,目标201与目标202的真实温度均为100℃。而热成像设备测得的目标201的测量温度为98.9℃,测得的目标202的测量温度为92.3℃,目标201与目标202的测量温度存在明显差别,且目标202的测量温度的误差较大。
为了减小热成像测温的测量温度与真实温度的误差,提高测温精度,在上述步骤S101中,电子设备可以获取待处理热图像以及待处理热图像包括的目标的待补偿温度。
热图像为使用热像仪获取的记录物体本身或向外辐射的热量或温度的图像,通常情况下,热图像为红外热图像,热像仪可以依据红外热辐射原理工作,将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。本发明实施例提供的方案中,待处理热图像为包括目标的热图像,目标为需要测量温度的物体,例如,目标可以为热成像电路检测装置获取的热图像中,需要测量温度的电容、电感、导线等物体,也可以为视频巡检系统中的红外热像仪获取的热图像中,需要基于物体温度确定属性的可疑目标等,在此不做具体限定。
待处理热图像可以为电子设备获取的其它热成像设备生成的包括目标的热图像。在一种实施方式中,电子设备自身可以针对目标生成对应的待处理热图像,例如,电子设备可以为将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像的热像仪,从而电子设备也可以针对目标生成包括目标的待处理热图像。待处理热图像中的目标的数量可以为一个或多个,在此不做限定,电子设备可以分别获取该一个或多个目标对应的待补偿温度。
在上述步骤S102中,电子设备可以确定目标在待处理热图像中的目标成像特征。电子设备已经获取了目标的待补偿温度,而待补偿温度不仅与目标的真实温度有关,还与目标的形状和/或目标与热成像设备的距离存在关联,因此在对待补偿温度进行补偿时,需要综合考虑目标的形状和/或目标与热成像设备的距离。
电子设备可以确定目标的目标成像特征,目标成像特征可以用于表征目标的形状和/或目标的成像大小,目标的成像大小和目标与热成像设备的距离是相关的,针对同一个目标来说,目标与热成像设备的距离即决定了目标在热图像中的成像大小。在待处理热图像成像时,目标的成像大小会随着热成像设备与目标的距离的缩小而逐渐增大,因此目标的成像大小可以表示热成像设备与目标的距离。目标成像特征包括了待处理热图像中的目标的形状和/或目标的成像大小,从而目标成像特征可以表征目标的形状,或者可以表征目标与热成像设备的距离,或者,既可以表征目标的形状,又可以表征目标与热成像设备的距离,兼顾目标在多个方面的特征。
进而在上述步骤S103中,电子设备可以基于目标成像特征、目标的待补偿温度和预设映射关系确定目标的测量温度,其中,预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
由于已经预先确定了成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系即预设映射关系,电子设备可以基于目标成像特征、目标的待补偿温度以及该对应关系,确定目标的补偿后的温度,即测量温度。在一种实施方式中,可以通过数学拟合方式,预先建立成像特征、待补偿温度与测量温度之间的函数关系,从而电子设备获取了目标的目标成像特征、目标的待补偿温度后,可以将目标成像特征和待补偿温度输入该函数关系式中,从而计算得到该目标的测量温度。
在另一种实施方式中,可以采用查找表的方式记录成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,例如,预设映射关系可以如下表所示:
那么如果电子设备获取的目标的目标成像特征为F2,待补偿温度为Cn,电子设备按照上述表格则可以确定该目标的测量温度为T2n。
采用本发明实施例所提供的方案,电子设备可以获取待处理热图像以及待处理热图像包括的目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征,进而基于目标成像特征、目标的待补偿温度和预先确定的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的预设映射关系,确定目标的测量温度。由于预先确定了成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,电子设备可以自适应地对目标的待补偿温度进行补偿,不需要用户手动配置参数,也不依赖可见光图像或其他辅助测距设备,从而可以方便快捷地确定目标的测量温度,便于用户进行操作,降低了热成像测温的使用成本,提高了热成像测温的测温精度。
作为本发明实施例的一种实施方式,如图3所示,上述确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征的步骤,可以包括:
S301,确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
目标成像特征用于表征目标的形状和/或成像大小,在待处理热图像成像时,热成像设备与目标的距离越小,目标的成像大小越大,相应的待处理热图像中的目标的具体尺寸也就越大,待处理热图像中目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离可以标识目标的成像大小。其中,待处理热图像中目标对应的图像区域即为目标在待处理热图像所占的区域。
图像区域的多个边缘与图像区域中心之间的距离一定程度上也可以标识出目标的形状,因此电子设备可以确定待处理热图像中,目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离,进而确定目标在待处理热图像中的目标成像特征。
本实施例中,电子设备获取了待处理热图像后,可以确定该待处理热图像中目标对应的图像区域的边缘,例如,可以通过图像识别技术中的边缘检测算法,确定待处理热图像中的目标对应的图像区域的边缘,在此不做限定。在待处理热图像中,目标对应的图像区域中心为目标对应的图像区域的几何中心。
在一种实施方式中,目标对应的图像区域的边缘可以包括多个边缘点,电子设备可以确定每一边缘点与目标对应的图像区域中心之间的距离。在待处理热图像中,该距离可以用像元的数量进行表示。像元也即待处理热图像的像素,为热成像设备对物体进行扫描采样,得到的待处理热图像的最小单元。
目标对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离,可以表征待处理热图像中的目标的形状和/或成像大小。例如,目标对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离较大,那么待处理热图像中的目标的成像大小也就较大;反之,目标对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离较小,待处理热图像中的目标的成像大小也就较小。如果不同的边缘点与目标的对应的图像区域中心之间的距离的差异较大,说明目标的形状是在形状中心的不同方向的边缘点与形状中心之间距离相差较大的形状,例如,目标的形状是狭长形状;反之如果该差异较小,说明目标的形状是在形状中心的不同方向的边缘点与形状中心之间距离相差较小的形状,例如,目标的形状是圆形。因此目标的对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离可以表征目标的目标成像特征。
S302,基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征。
由于目标对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离可以表征目标的形状和成像大小,电子设备确定目标对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离后,可以基于该距离确定目标对应的目标成像特征。
在本实施例中,电子设备可以确定目标对应的图像区域的边缘与目标对应的图像区域中心之间的距离,进而基于该距离确定目标对应的目标成像特征。电子设备可以准确快捷地确定目标成像特征,由于已经获取了目标的待补偿温度,进而可以通过预先确定的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,确定目标的测量温度,进一步保证目标的测量温度的准确性。
作为本发明实施例的一种实施方式,如图4所示,上述确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离的步骤,可以包括:
S401,确定所述图像区域中心是否位于所述图像区域内部,如果所述图像区域中心位于所述图像区域内部,电子设备可以执行步骤S402;或者,如果所述图像区域中心位于所述图像区域外部,电子设备可以执行步骤S403。
S402,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及所述图像区域中心的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
测温目标可以存在多种不同的形态,所以目标对应的图像区域中心可能在图像区域内部,也可能在图像区域外部。如果图像区域中心在图像区域内部,电子设备可以通过图像区域在图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及图像区域中心的坐标,计算目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离。其中,预设方向可以为待处理热图像中图像区域中心的任意方向,例如,可以为该待处理热图像中图像区域中心的上下方向、左右方向,左上右下方向以及右上左下方向等中的至少一个,在此不做具体限定。
例如,目标对应的图像区域中心是否位于所述图像区域内部时,目标对应的图像区域可以如图5(a)所示,其中,图像区域中心为Pa,其坐标为(Xacenter,Yacenter),预设方向为待处理热图像中图像区域中心的上下方向、左右方向,左上右下方向以及右上左下方向,相邻预设方向的夹角为45°,在图像区域中心的预设方向上的边缘点包括Pa1、Pa2、Pa3、Pa4、Pa5、Pa5、Pa7以及Pa8。电子设备可以计算在图像区域中心的任意一个或多个预设方向上的边缘点的坐标与图像区域中心的坐标之间的距离,作为目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离。
以预设方向上为上下方向为例进行说明,在图像区域中心的该预设方向上的两个边缘点分别为:Pa1、Pa2,Pa1的坐标为(Xa1,Ya1);Pa2的坐标为(Xa2,Ya2)。电子设备可以通过以下公式计算得到该两个边缘点与图像区域中心之间的距离:
那么,目标对应的图像区域在待处理热图像中,相对于图像区域中心在上下方向的距离即为D(Pa1,Pa2)=D(Pa,Pa1)+D(Pa,Pa2)。同理,电子设备可以计算出在图像区域中心的其它方向上的边缘点与图像区域中心之间的距离。
S403,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
如果图像区域中心位于图像区域外部,由于图像区域中心不在图像区域内部,通过图像区域的边缘点的坐标与图像区域中心的坐标的距离,可能难以准确标识目标的形状与成像大小。因此电子设备可以基于图像区域在图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离。相应的,预设方向可以为待处理热图像中图像区域中心的任意方向,例如,可以为该待处理热图像中图像区域中心的上下方向、左右方向,左上右下方向以及右上左下方向等中的至少一个,在此不做具体限定。
例如,图像区域中心位于图像区域外部时,目标对应的图像区域可以如图5(b)所示,其中,图像区域中心为Pb,其坐标为(Xbcenter,Ybcenter),预设方向为待处理热图像中图像区域中心的上下方向、左右方向,左上右下方向以及右上左下方向,在图像区域中心的该预设方向上的边缘点包括相互对应的8组边缘点,分别为Pb1与Pb1’、Pb2与Pb2’、Pb3与Pb3’、Pb4与Pb4’、Pb5与Pb5’、Pb6与Pb6’、Pb7与Pb7’以及Pb8与Pb8’。电子设备可以计算在图像区域中心的任意一个或多个预设方向上的每组边缘点的坐标之间的距离。
以预设方向上为上下方向为例进行说明,在图像区域中心的该预设方向上的两组边缘点分别为:Pb1与Pb1’,Pb2与Pb2’。Pb1的坐标为(Xb1,Yb1),Pb1’的坐标为(Xb1′,Yb1′);Pb2的坐标为(Xb2,Yb2),Pb1’的坐标为(Xb2′,Yb2′)。电子设备可以通过以下公式计算得到两组边缘点的坐标之间的距离:
那么,目标对应的图像区域在待处理热图像中,相对于图像区域中心在上下方向的距离即为D(Pb1,Pb2)=D(Pb1,Pb1′)+D(Pb2,Pb2′)。同理,电子设备可以计算出在图像区域中心的其它方向上的边缘点与图像区域中心之间的距离。
又例如,目标对应的图像区域中心位于图像区域外部时,目标也可以如图5(c)所示,其中,图像区域中心为Pc,其坐标为(Xccenter,Yccenter),预设方向为待处理热图像中图像区域中心的上下方向、左右方向,左上右下方向以及右上左下方向,在图像区域中心的该预设方向上的边缘点包括相互对应的5组边缘点,分别为Pc1与Pc1’、Pc2与Pc2’、Pc3与Pc3’、Pc4与Pc4’以及Pc5与Pc5’。电子设备可以计算在图像区域中心的任意一个或多个预设方向上的相互对应的每组边缘点之间的距离。
以预设方向上为左右方向为例进行说明,在图像区域中心的该预设方向上的两个边缘点分别为:Pc3、Pc3’,Pc3的坐标为(Xc3,Yc3);Pc3’的坐标为(Xc3′,Yc3′)。电子设备可以通过以下公式计算得到该两个边缘点的坐标之间的距离:
同理,电子设备可以计算出在图像区域中心的其它预设方向上的边缘点之间的距离。
在本实施例中,如果图像区域中心位于图像区域内部,电子设备可以基于图像区域在图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及图像区域中心的坐标,计算目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离。或,如果图像区域中心位于图像区域外部,电子设备可以基于图像区域在图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离。从而图像区域中心位于图像区域内部或外部时,电子设备可以采用不同的计算方式,计算得到目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离,从而可以更加有针对性地准确确定目标在待处理热图像中的目标成像特征,进一步提高了热成像测温的测温精度。
作为本发明实施例的一种实施方式,如图6所示,上述距离包括图像区域在所述图像区域中心的多个预设方向的边缘与所述图像区域中心之间的距离,预设方向至少可以包括第一方向和第二方向,第一方向与第二方向之间的夹角属于预设角度范围。由于目标的相互垂直的两个方向上的边缘与图像区域中心之间的距离可以较好地表征目标的形状特点,所以第一方向与第二方向可以相互垂直或者接近于相互垂直。例如,第一方向和第二方向可以分别为图像的竖直方向和水平方向等。那么,预设角度范围可以包括90度,例如,预设角度范围可以为80度至90度、或者60度至90度、或者70度至90度等。
针对这种情况而言,上述基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征的步骤,可以包括:
S601,确定所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值是否小于预设阈值;在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值小于预设阈值的情况下,电子设备可以执行步骤S602;或,在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值的情况下,电子设备可以执行步骤S603。
S602,将所述多个预设方向对应的距离的平均值作为所述目标对应的目标成像特征。
针对上述距离包括图像区域在图像区域中心的多个预设方向的边缘与图像区域中心之间的距离的情况而言,由于相互垂直或者接近相互垂直的两个方向上的边缘与图像区域中心之间的距离可以较好地表征目标的形状特点,因此电子设备可以通过比较该两个方向对应的距离即第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值,确定目标的形状的特点。如果第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值之间的差别较大,说明该目标在相互垂直或者接近相互垂直的两个方向上的边缘与图像区域中心之间的距离相差较大,所示目标的形状可能为狭长形状的矩形、月牙形等在形状中心的不同方向的边缘点与形状中心之间距离相差较大的形状。
如果第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值之间的差别不大,说明该目标在相互垂直或者接近相互垂直的两个方向上的边缘与图像区域中心之间的距离相差不大,所示目标形状可能为正方形、圆形等在形状中心的不同方向的边缘点与形状中心之间距离相差较小的形状。从而针对形状不同的目标,可以采用不同的方式确定目标对应的目标成像特征,进而对热成像测温的测温结果进行不同方式的补偿。
当上述第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值不大于预设阈值时,电子设备可以将该多个距离的平均值作为该目标对应的目标成像特征。
S603,基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征。
当上述第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值大于预设阈值时,该目标的形状为在形状中心的不同方向的边缘点与形状中心之间距离相差较大的形状。针对这样的目标,电子设备可以基于多个预设方向对应的距离以及上述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定目标对应的目标成像特征。由于预先确定了成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,基于该对应关系可以确定在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,例如,可能为负相关关系、正相关关系等。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征的步骤,可以包括:
如果在待补偿温度固定不变情况下,所述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,将所述多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为所述目标对应的目标成像特征。
如果在待补偿温度固定不变情况下,上述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,即在待补偿温度固定不变情况下,图像区域在图像区域中心的预设方向的边缘与图像区域中心之间的距离越小,则测量温度相对于待补偿温度的差值越大。说明目标的形状为在形状中心的不同方向的边缘点与形状中心之间距离相差较大的形状的情况下,图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离越小,计算得到的测量温度与待补偿温度之间的差值越大,对于热成像测温的测温结果的误差的补偿程度最大,可以更准确地进行温度补偿。因此电子设备可以将多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为该目标对应的目标成像特征,从而可以基于该最小距离对热成像测温的测温结果进行补偿。
以图5(a)所示的目标对应的图像区域为例,对基于距离确定目标对应的目标成像特征的过程进行说明,其中,多个预设方向包括图像区域中心的上下方向、图像区域中心的左右方向、图像区域中心的左上右下方向以及图像区域中心的右上左下方向,第一方向和第二方向分别为图像区域中心的上下方向和图像区域中心的左右方向,预设阈值可以为tag,tag可以根据热成像设备的光学性能具体进行设置,例如,通常情况下,tag可以设置为5个像元大小到15个像元大小之间,在此不做具体限定。
在图5(a)中,图像区域在图像区域中心的上下方向对应的距离为D(Pa1,Pa2),图像区域在图像区域中心的左右方向对应的距离为D(Pa3,Pa4),电子设备可以通过以下公式计算得到该目标对应的目标成像特征:
其中,D(Pa5,Pa6)为图像区域在图像区域中心的左上右下方向对应的距离,D(PPa7,Pa8)为图像区域在图像区域中心的右上左下方向对应的距离,mean表示对各个方向对应的距离取平均值,min表示对各个方向对应的距离取最小值。
当|D(Pa1,Pa2)-D(Pa3,Pa4)|<tag时,说明该目标的形状的长宽比较小,不是狭长形状等长宽比较大的形状,电子设备可以计算图像区域在图像区域中心的上下方向、左右方向、左上右下方向以及右上左下方向对应的距离的平均值,作为目标对应的目标成像特征。
当|D(Pa1,Pa2)-D(Pa3,Pa4)|≥tag时,说明该目标的形状是狭长形状等长宽比较大的形状,且预先确定的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下,测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系。那么,电子设备可以确定图像区域在图像区域中心的上下方向、左右方向、左上右下方向以及右上左下方向对应的距离的最小值,作为目标对应的目标成像特征。
在本实施例中,上述距离可以包括图像区域在图像区域中心的多个预设方向的边缘与图像区域中心之间的距离,预设方向至少包括第一方向和第二方向,第一方向与第二方向之间的夹角属于预设角度范围。在这种情况下,电子设备可以根据第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值与预设阈值之间的大小关系,采用不同的方式确定目标对应的目标成像特征,从而针对预设方向对应的距离不同的目标,电子设备可以更加准确地确定目标的目标成像特征,那么目标成像特征则可以更加准确地表示表征所述目标的形状和/或成像大小,可以进一步提高热成像测温的测温精度。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值,且所述第一方向对应的距离或所述第二方向对应的距离不大于预设值时,目标的形状为狭长形状。
第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值不小于预设阈值的情况下,第一方向对应的距离或第二方向对应的距离不大于预设值,说明该目标在相互垂直或者接近于相互垂直的两个方向上的长度相差较大,并且其中较短的一个长度是很小的,那么该目标在待处理热图像中呈现的形状应该是狭长形状,例如,细长的矩形、月牙形等。
由于针对狭长形状的目标来说,其对应的测量误差往往是较大的,所以在这种情况下,采用上述实施例所提供的目标温度的测量方式,可以更加准确地补偿狭长形状目标的待补偿温度,电子设备则可以对其进行准确地温度补偿。
举例来说,上述第一方向对应的距离为图像区域在图像区域中心的上下方向的边缘与图像区域中心之间的距离,第二方向对应的距离可以为图像区域在图像区域中心的左右方向的边缘与图像区域中心之间的距离,那么如果第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值不小于预设阈值,且第二方向对应的距离不大于预设值,说明目标在待处理图像中呈现的形式是一个竖直的狭长形状。
其中,上述预设值可以根据对于狭长形状目标的狭长程度以及目标在待处理图像中的大小等要求设定,预设值越小则对应的狭长形状就越窄,预设值例如可以为5个像元、6个像元等,在此不做具体限定。
在本实施例中,上述第一方向对应的距离与第二方向对应的距离之间的差值不小于预设阈值,且第一方向对应的距离或第二方向对应的距离不大于预设值时时,目标的形状为狭长形状。这样,针对狭长形状的目标,电子设备可以对其进行准确的温度补偿,保证对于狭长形状的目标的测温精度。
作为本发明实施例的一种实施方式,如图7所示,上述对应关系的确定方式,可以包括以下至少一种:
第一种方式中,上述对应关系的确定方式,可以包括:
S701,获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度。
为了确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,电子设备可以获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度。在一种实施方式中,可以通过设置多个目标的真实温度相同,并改变多个目标的成像特征,即可获取不同成像特征下的多个目标对应的待补偿温度,从而获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度。其中,测量温度即与真实温度相同,表示对于待补偿温度进行温度补偿所要实现的最好效果即为将其进行补偿后得到的测量温度与目标的真实温度相同。
S702,通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
电子设备获取了成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度后,由于成像特征、待补偿温度与测量温度之间存在数学关系,电子设备可以通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
在一种实施方式中,可以使用目标对应的图像区域的边缘与图像区域中心之间的距离表示目标的成像特征,而目标的测量温度为预先设置的目标的真实温度,电子设备获取了每一不同距离对应的待补偿温度之后,可以利用数学建模的方式,根据目标的测量温度,建立距离与待补偿温度的数学模型,例如,该数学模型可以为:
通过获取多组距离与对应的待补偿温度和测量温度后,电子设备可以计算得到距离、待补偿与测量温度的函数关系,也即求解得出模型参数a、b、c、d、e的值。从而在热成像设备的实际测温过程中,通过获取目标的待补偿温度和目标成像特征,通过上述数学模型可以计算得到补偿后得到的温度即目标的测量温度,该补偿后得到的温度与目标的实际温度接近。
第二种方式中,上述对应关系的确定方式,可以包括:
获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
电子设备可以获取已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,并保存该对应关系,从而在需要进行测量补偿时,直接调用该对应关系进行使用。该对应关系可以由电子设备提前确定并保存下来,也可以是其他电子设备确定之后发送至电子设备的,电子设备接收到该对应关系并保存下来即可。成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系的具体确定方式与图7所示实施例的方式相同,在此不做赘述。
在本实施例中,电子设备可以获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度,进而通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。也可以获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。通过数学拟合方式确定的对应关系,电子设备可以自适应地快速计算补偿参数,对热成像设备的测温结果进行补偿,进而确定该目标补偿后的温度,降低了测温误差,大大提高了热成像测温的测温精度,且该测温精度不会随着目标的状态变化而发生显著波动,具有较高的稳定性。电子设备获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,则可以在需要进行测量补偿时,直接调用该对应关系进行使用,更加方便快捷。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述成像特征不同的多个目标可以通过孔径大小可调的光阑实现。
光阑为在光学系统中对光束起限制作用的实体,由于光阑的孔径大小可以调节,待处理热图像中的目标的形状及大小也就可以确定,进而可以确定多个目标的成像特征。
基于孔径大小可调的光阑获取成像特征不同的多个目标的方案中,其硬件结构可以如图8所示,其中,热成像设备的测温范围可以为-20~150℃,其镜头焦距可以为7mm,热成像设备的分辨率为384*288,对应的像元间距为17μm,基准距离可以设置为1m。黑体为是一个理想化的,能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会产生反射与透射的物体,黑体的温度为预先设置的温度。为获取成像特征不同的多个目标,可以预先进行实验标定。
实验标定的具体过程可以如下:首先将热成像设备进行热机,以使热成像设备处于稳态环境下,黑体与热成像设备之间的距离为基准距离,孔径大小可调的光阑位于热成像设备与黑体中间,且该光阑与黑体之间的距离为预设的光阑距离。实验过程中,可以将黑体温度依次设置为35℃、100℃、150℃,光阑孔径大小依次设置为20mm、50mm、65mm、100mm,并记录热成像设备在每一黑体温度与光阑孔径大小下的的测温结果即待补偿温度,测温结果可以如下表所示:
进而,电子设备可以通过数学拟合方式,确定光阑孔径大小、待补偿温度与黑体温度之间的对应关系。进而基于该对应关系对每一测温结果分别进行补偿,补偿后的测温结果即测量温度可以如下表所示:
由此可见,通过上述方法补偿后的测温结果相较于未补偿的测温结果,与黑体温度的误差更小,例如,当黑体温度为150℃,光阑孔径大小为50mm时,热成像设备获取的测温结果为148.3℃,与黑体温度的误差为150-148.3=1.7℃;而通过上述温度补偿之后,对应的补偿后的测温结果为149.9℃,与黑体温度的误差为150-149.9=0.1℃,大大降低了测温误差。
在本实施例中,通过孔径大小可调的光阑,可以获取成像特征不同的多个目标,电子设备可以基于成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。由于基于孔径大小可调的光阑得到的目标的成像特征明显,可以准确确定,从而确定的对应关系更加准确,保证实际测温时对目标对应的待补偿温度的温度补偿效果。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述光阑与黑体目标之间的距离可以不小于预设距离。
在上述通过孔径大小可调的光阑获取成像特征不同的多个目标的过程中,孔径大小可调的光阑位于热成像设备与黑体目标中间,光阑距离为预设的该光阑与黑体目标之间的距离。其它条件均相同时,随着预设的光阑距离的改变,热成像设备测得的待补偿温度也会产生波动,待补偿温度的变化存在以下规律:随着光阑距离的增加,待补偿温度与设置的黑体温度的误差会逐渐减小;直到光阑距离达到预设距离时,待补偿温度与设置的黑体温度的误差趋于稳定;光阑距离逐渐大于预设距离时,待补偿温度与设置的黑体温度的误差基本不变。因此为了减小待补偿温度与设置的黑体温度的误差,可以设置光阑与黑体目标之间的距离不小于预设距离。
例如,预先设置的黑体温度为100℃时,待补偿温度与设置的黑体温度的误差和光阑距离存在如图9所示的对应关系,其中,误差为待补偿温度与设置的黑体温度的差值。当光阑距离为0时,该误差达到-0.9℃,而随着光阑距离的增加,该误差逐渐减小,直到光阑距离达到9cm后,待补偿温度与设置的黑体温度的误差基本趋于稳定,达到-0.1℃,因此可以设置预设距离为9cm,光阑与黑体目标之间的距离可以不小于9cm。
在一种实施方式中,光阑内、外表面材质的选取,也会影响热成像设备测得的待补偿温度,为了减小光阑材质对于待补偿温度的影响,可以在孔径大小可调的光阑内表面采用发射率高的金属涂层,且为了减小反射率,可以将内表面做成粗糙面。相应的,外表面可以采用发射率低的金属涂层,从而避免高温黑体的热辐射能量传递到该孔径大小可调的光阑上,被热成像设备接收,进而影响测得的待补偿温度,同样为了减小反射率,可以将外表面做成粗糙面。
在本实施例中,可以设置光阑与黑体目标之间的距离不小于预设距离,从而降低了热成像设备测得的待补偿温度与设置的黑体温度的误差,待补偿温度更加稳定,更加便于确定用于对热成像设备的待补偿温度进行补偿的预设映射关系。
通过本发明实施例提供的方案,对图2所示的热图像中的目标201与目标202分别进行温度补偿,补偿后的目标202的温度为99.2℃,相较于待补偿温度92.3℃,更接近目标202的真实温度100℃;补偿后的目标201的温度为99.9℃,相较于待补偿温度98.9℃,也更接近目标201的真实温度100℃。
基于本发明实施例提供的方案对待补偿温度进行温度补偿,也有利于热成像设备通过CNPP D19认证,该认证的内容包括:测试要求距离参数设置为0,即光阑距离为0,黑体温度设置为70℃,首先,将热成像设备放置在距离黑体靶面50cm处,测量目标的测量温度,黑体靶面长为15cm,宽为15cm,认证标准要求目标的测量温度满足70±2℃。然后,将热成像设备放置在距离狭缝50cm处,测量目标的测量温度,狭缝长为15cm,宽为2.3mm,认证标准要求目标的测量温度都满足70±5℃。
例如,热成像设备的CNPP D19认证的测试项可以包括以下测试项:
测试项1,如图10(a)所示,热成像设备测量黑体靶面的目标温度;
测试项2,如图10(b)所示,热成像设备测量狭缝左倾斜时的目标温度;
测试项3,如图10(c)所示,热成像设备测量狭缝竖直时的目标温度;
测试项4,如图10(d)所示,热成像设备测量狭缝右倾斜时的目标温度。
针对以上测试项,热成像设备未使用本发明实施例提供的方案时,以及使用本发明实施例提供的方案时,得到的测量温度可以如下表所示:
通过上述表格可以看出,热成像设备未使用本发明实施例提供的方案时,其测试项2、测试项3以及测试项4对应的测量温度均不满足认证标准要求,热成像设备无法通过CNPP D19认证。而热成像设备使用本发明实施例提供的方案时,每一测试项对应的测量温度均满足认证标准要求,针对狭缝的不同倾斜角度,热成像设备均可以保证测量得到的测量温度的准确性,热成像设备可以通过CNPP D19认证。
因此,基于本发明实施例提供的方案,热成像设备可以对热图像中的目标进行温度补偿,降低热成像测温结果与目标的实际温度之间的误差,使用本发明实施例提供的方案,还有助于热成像设备通过CNPP D19认证。
相应于上述目标温度的测量方法,本发明实施例还提供了一种目标温度的测量装置,下面对本发明实施例所提供的一种目标温度的测量装置进行介绍。
如图11所示,一种目标温度的测量装置,所述装置包括:
图像获取模块1101,用于获取待处理热图像以及所述待处理热图像包括的目标的待补偿温度。
特征确定模块1102,用于确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征;
其中,所述目标成像特征用于表征所述目标的形状和/或成像大小。
测量温度确定模块1103,用于基于所述目标成像特征、所述目标的待补偿温度和预设映射关系确定所述目标的测量温度.
其中,所述预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
可见,本发明实施例提供的方案中,电子设备可以获取待处理热图像以及待处理热图像包括的目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征,其中,目标成像特征用于表征目标的形状和/或成像大小,进而基于目标成像特征、目标的待补偿温度和预设映射关系确定目标的测量温度,其中,预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。由于预先确定了成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,在获取了目标的待补偿温度,并确定目标在待处理热图像中的目标成像特征后,可以基于该对应关系,确定目标的测量温度,由于目标成像特征可以表征目标的形状和/或成像大小,因此可以补偿目标的形状和/或成像大小对测温的影响,从而大大提高了热成像测温的测温精度。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述特征确定模块1102可以包括:
像距离确定子模块,用于确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
特征确定子模块,用于基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述像距离确定子模块可以包括:
第一像距离确定单元,用于如果所述图像区域中心位于所述图像区域内部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及所述图像区域中心的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;或,
第二像距离确定单元,用于如果所述图像区域中心位于所述图像区域外部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述距离可以包括所述图像区域在所述图像区域中心的多个预设方向的边缘与所述图像区域中心之间的距离,所述预设方向至少包括第一方向和第二方向,所述第一方向与所述第二方向之间的夹角属于预设角度范围;上述特征确定子模块可以包括:
第一特征确定单元,用于在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值小于预设阈值的情况下,将所述多个预设方向对应的距离的平均值作为所述目标对应的目标成像特征;或,
第二特征确定单元,用于在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值的情况下,基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述第二特征确定单元可以包括:
第二特征确定子单元,用于如果在待补偿温度固定不变情况下,所述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,将所述多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为所述目标对应的目标成像特征。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值,且所述第一方向对应的距离或所述第二方向对应的距离不大于预设值时,所述目标的形状可以为狭长形状。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述装置还可以包括对应关系确定模块;所述对应关系确定模块可以包括:
第一获取子模块,用于获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度;通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,或,
第二获取子模块,用于获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述成像特征不同的多个目标可以通过孔径大小可调的光阑实现。
作为本发明实施例的一种实施方式,上述光阑与黑体目标之间的距离可以不小于预设距离。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图12所示,包括处理器1201和存储器1202,其中,存储器1202,用于存放计算机程序;处理器1201,用于执行存储器1202上所存放的程序时,实现上述任一实施例所述的方法步骤。
上述电子设备提到的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。
在本发明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实施例所述的方法的步骤。
在本发明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任一实施例所述的方法步骤。
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发明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、电子设备、计算机可读存储介质以及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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种目标温度的测量方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待处理热图像以及所述待处理热图像包括的目标的待补偿温度;
确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征,其中,所述目标成像特征用于表征所述目标的形状和/或成像大小;
基于所述目标成像特征、所述目标的待补偿温度和预设映射关系确定所述目标的测量温度,其中,所述预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征,包括:
确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;
基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离,包括:如果所述图像区域中心位于所述图像区域内部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及所述图像区域中心的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;或,
所述确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离,包括:如果所述图像区域中心位于所述图像区域外部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述距离包括所述图像区域在所述图像区域中心的多个预设方向的边缘与所述图像区域中心之间的距离,所述预设方向至少包括第一方向和第二方向,所述第一方向与所述第二方向之间的夹角属于预设角度范围;
所述基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征,包括:在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值小于预设阈值的情况下,将所述多个预设方向对应的距离的平均值作为所述目标对应的目标成像特征;或,
所述基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征,包括:在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值的情况下,基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征,包括:
如果在待补偿温度固定不变情况下,所述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,将所述多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为所述目标对应的目标成像特征。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值,且所述第一方向对应的距离或所述第二方向对应的距离不大于预设值时,所述目标的形状为狭长形状。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述预设映射关系的获取方式,包括:
获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度;通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系;或,
获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述成像特征不同的多个目标通过孔径大小可调的光阑实现。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述光阑与黑体目标之间的距离不小于预设距离。
10.一种目标温度的测量装置,其特征在于,所述装置包括:
图像获取模块,用于获取待处理热图像以及所述待处理热图像包括的目标的待补偿温度;
特征确定模块,用于确定所述目标在所述待处理热图像中的目标成像特征,其中,所述目标成像特征用于表征所述目标的形状和/或成像大小;
测量温度确定模块,用于基于所述目标成像特征、所述目标的待补偿温度和预设映射关系确定所述目标的测量温度,其中,所述预设映射关系为成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述特征确定模块包括:
像距离确定子模块,用于确定所述待处理热图像中所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;
特征确定子模块,用于基于所述距离确定所述目标对应的目标成像特征;
所述像距离确定子模块包括:
第一像距离确定单元,用于如果所述图像区域中心位于所述图像区域内部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标以及所述图像区域中心的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;或,
第二像距离确定单元,用于如果所述图像区域中心位于所述图像区域外部,基于所述图像区域在所述图像区域中心的预设方向上的边缘点的坐标,计算所述目标对应的图像区域的边缘与所述图像区域中心之间的距离;
所述距离包括所述图像区域在所述图像区域中心的多个预设方向的边缘与所述图像区域中心之间的距离,所述预设方向至少包括第一方向和第二方向,所述第一方向与所述第二方向之间的夹角属于预设角度范围;所述特征确定子模块包括:
第一特征确定单元,用于在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值小于预设阈值的情况下,将所述多个预设方向对应的距离的平均值作为所述目标对应的目标成像特征;或,
第二特征确定单元,用于在所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值的情况下,基于所述多个预设方向对应的距离以及所述预设映射关系所标识的在待补偿温度固定不变情况下的测量温度与成像特征之间的变化关系,确定所述目标对应的目标成像特征;
所述第二特征确定单元包括:
第二特征确定子单元,用于如果在待补偿温度固定不变情况下,所述预设映射关系所标识的测量温度与成像特征之间的变化关系为负相关关系,将所述多个预设方向对应的距离中的最小距离确定为所述目标对应的目标成像特征;
所述第一方向对应的距离与所述第二方向对应的距离之间的差值不小于所述预设阈值,且所述第一方向对应的距离或所述第二方向对应的距离不大于预设值时,所述目标的形状为狭长形状;
所述装置还包括映射关系获取模块;所述映射关系获取模块包括:
第一获取子模块,用于获取成像特征不同的多个目标对应的待补偿温度和测量温度;通过数学拟合方式,确定成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系,或,
第二获取子模块,用于获取并保存已构建的成像特征、待补偿温度与测量温度之间的对应关系;
所述成像特征不同的多个目标通过孔径大小可调的光阑实现;
所述光阑与黑体目标之间的距离不小于预设距离。
12.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器,其中,
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,实现权利要求1-9任一所述的方法步骤。
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