DE102020100929A1 - Thermal imaging or processing methods - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur elektronischen Be -und/oder Verarbeitung eines digitalen Wärmebilds, mit folgenden Schritten:
a) Einlesen des Wärmebildes von einem thermografischen Bildgeber, beispielsweise Wärmebildkamera, in ein digitalelektronisches Rechensystem (1),
b) Durchführung einer auf das Wärmebild bezogenen Kantendetektion (2) durch das Rechensystem (1) mit Generierung eines resultierenden Kantenbildes,
c) Speicherung einer ersten, dem Wärmebild zugeordneten Farbtabelle (4), welche auf einem RGB-Farbraum basiert,
d) Einfärben des Wärmebilds anhand der ersten Farbtabelle (4), wobei ein RGB-Wärmebild generiert wird, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
e) Speicherung einer zweiten, dem Kantenbild zugeordneten Farbtabelle (6), welche auf einem RGB-Farbraum basiert,
f) Einfärben des Kantenbilds anhand der zweiten Farbtabelle (6), wobei ein RGB-Kantenbild generiert wird,
g) Zusammenfügen (7) des RGB-Wärmebilds und des RGB-Kantenbilds.
Method for the electronic handling and / or processing of a digital thermal image, with the following steps:
a) Reading the thermal image from a thermographic imager, for example a thermal imaging camera, into a digital electronic computing system (1),
b) Implementation of an edge detection (2) related to the thermal image by the computing system (1) with generation of a resulting edge image,
c) Storage of a first color table (4) assigned to the thermal image, which is based on an RGB color space,
d) Coloring the thermal image using the first color table (4), generating an RGB thermal image, characterized by the following steps:
e) storage of a second color table (6) assigned to the edge image, which is based on an RGB color space,
f) coloring the edge image using the second color table (6), an RGB edge image being generated,
g) Merging (7) the RGB thermal image and the RGB edge image.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisch realisiertes Verfahren zur Bearbeitung oder Verarbeitung eines digitalen Wärmebildes gemäß Oberbegriff/erster Teil des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung dieses Verfahrens in einem Reflexvisier oder Head-up-Display.The invention relates to an electronically implemented method for processing a digital thermal image according to the preamble / first part of
Es ist bekannt, bei Reflexvisieren in das Sichtfeld des Benutzers Wärmebilder einzublenden, welche Temperaturen farbkodiert in zwei Dimensionen repräsentieren. Diese Art der Visualisierung ist dazu geeignet, in einer großen Datenmenge intuitiv und schnell einen Überblick zu geben und besonders markante Gegenstände leicht erkennbar zu machen.It is known to superimpose thermal images into the user's field of vision with reflex sights, which images represent temperatures in two dimensions, color-coded. This type of visualization is suitable for quickly and intuitively providing an overview of a large amount of data and making particularly striking objects easily recognizable.
Für eine besondere Deutlichkeit im Wärmebild kann die Hervorhebung und Markierung von Kanten nützlich sein. Dazu ist es bekannt, das Wärmebild einem Kanten-Detektionsalgorithmus unterziehen, wobei die Kanten im Wärmebild allerdings nur monochrom farbig (z.B. nur rot oder nur grün) dargestellt werden.For a particular clarity in the thermal image, the highlighting and marking of edges can be useful. For this purpose, it is known to subject the thermal image to an edge detection algorithm, with the edges in the thermal image, however, only being displayed in monochrome color (e.g. only red or only green).
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu eliminieren und die optischen Wiedergabemöglichkeiten für die Kanten im Wärmebild zu bereichern und weiterzuentwickeln.It is the object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to enrich and further develop the optical reproduction options for the edges in the thermal image.
Die Aufgabe wird gelöst durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren zur digitalen Bild-Be- und/oder Verarbeitung. Eine Verwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 ist im Anspruch 10 angegeben. Optionale Erfindungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved by the method specified in
Das Verfahren der eingangs beschriebenen Art, wie es gemäß Erfindung weiter entwickelt ist, umfasst folgende Schritte:
- - Speicherung einer dem Kantenbild zugeordneten Farbtabelle, welche auf einem RGB-Farbraum basiert,
- - Einfärben des Kantenbilds anhand dieser Farbtabelle, wobei ein RGB-Kantenbild generiert wird,
- - Kombinieren oder Zusammenfügen des RGB-Kantenbilds und des RGB-Wärmebilds.
- - Storage of a color table assigned to the edge image, which is based on an RGB color space,
- - Coloring of the edge image using this color table, with an RGB edge image being generated,
- - Combine or merge the RGB edge image and the RGB thermal image.
Aufgrund des Einfärbens des Kantenbilds anhand einer zugeordneten Farbtabelle ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, über den Inhalt der Farbtabelle die Farbigkeit des Kantenbilds und insbesondere der einzelnen Kanten zu gestalten.Due to the coloring of the edge image on the basis of an assigned color table, there are additional possibilities for designing the color of the edge image and in particular of the individual edges via the content of the color table.
Zweckmäßigerweise ist die dem Kantenbild zugeordnete Farbtabelle, oder auch eine dem Wärmebild zugeordnete Farbtabelle dergestalt realisiert, dass für jeden Intensitätswert des Wärme- und/oder Kantenbilds eine Farbe hinterlegt wird.The color table assigned to the edge image, or also a color table assigned to the thermal image, is expediently implemented in such a way that a color is stored for each intensity value of the thermal image and / or edge image.
Eine optionale, vorteilhafte Erfindungsausbildung besteht darin, der bzw. den dem Kantenbild und/oder dem Wärmebilds zugeordneten Farbtabelle(n) jeweils Mittel zu ihrer dynamischen Rekonfiguration zuzuordnen. Mit einer derartigen Farbtabelle für das Kantenbild wird die Möglichkeit geschaffen, der bzw. die die Kanten im Kantenbild mit mehreren Farben bzw. mit einem frei definierbaren Farbverlauf darzustellen.An optional, advantageous embodiment of the invention consists in assigning means for their dynamic reconfiguration to the color table (s) assigned to the edge image and / or the thermal image. With such a color table for the edge image, the possibility is created of representing the edge or edges in the edge image with several colors or with a freely definable color gradient.
Eine zweckmäßige Weiterbildung dieser Erfindungsausbildung besteht darin, die eine oder mehreren Farbentabellen mittels mittels einer oder mehrerer, an sich bekannter Lookup-Tabelle(n) vorzugsweise mit 8 Bit Auflösung (entspricht 255 verschiedenen Farbwerten) zu realisieren. Deren Tabelleninhalt kann im Vorhinein definiert oder berechnet und schnell und einfach gegebenenfalls temporär eingetragen werden. Eine derartige Datenstruktur erlaubt zeit- und speicherplatzsparende Zugriffe auf die Farbtabelleneinträge.An expedient development of this embodiment of the invention consists in realizing the one or more color tables by means of one or more lookup table (s) known per se, preferably with 8-bit resolution (corresponds to 255 different color values). Their table contents can be defined or calculated in advance and entered quickly and easily, if necessary temporarily. Such a data structure allows time and memory space-saving access to the color table entries.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Verwendung des vorliegenden Bild-Be- und/oder Verarbeitungsverfahrens für ein Reflexvisier oder ein Head-up-Display jeweils mit digitalelektronischen, programmierbaren Rechenmitteln, auf welchen das Verfahren programmtechnisch implementiert ist. Dazu ist das Reflexvisier oder Head-up-Display mit einer oder mehreren, das Rechensystem aufweisenden Leiterplatten ausgebildet, worauf im Rahmen des Rechensystems eine Bildverarbeitungs-Pipeline realisiert ist. Innerhalb derselben läuft dann z.B. der Algorithmus zur Kantendetektion. Diesem Algorithmus nachgeordnet sind dann ein oder mehrere, jeweilige Zuordnungs-Programmmodule, welche beispielsweise in Wirkungsverbindung mit Look up-Tabellen für Farbwerte ablaufen.The scope of the invention also includes the use of the present image editing and / or processing method for a reflex sight or a head-up display, each with digital-electronic, programmable computing means on which the method is implemented in terms of programming. For this purpose, the reflex sight or head-up display is designed with one or more printed circuit boards having the computing system, whereupon an image processing pipeline is implemented within the framework of the computing system. The algorithm for edge detection, for example, then runs within it. Subordinate to this algorithm are then one or more respective assignment program modules, which run, for example, in connection with look-up tables for color values.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmals(unter)kombinationen, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und den Zeichnungen. Diese zeigen in
-
1 ein Blockdiagramm eines Erfindungsbeispiel, und -
2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäß freidefinierbaren Farbverlaufs.
-
1 a block diagram of an example of the invention, and -
2 a schematic representation of the freely definable color gradient according to the invention.
Die Figuren sind lediglich beispielhafter Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely exemplary in nature and are only used for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.
Gemäß
Ferner werden die Intensitätswerte des Wärmebilds im Rahmen des Rechensystems
Sowohl der Wärmebild-Farbtabellenspeicher
Ausgangswerte des Wärmebild-Zuordnungsprogrammoduls
Im Zuge des Zusammenfügens dient als Hintergrundbild das farbige Wärmebild, über welches dann das farbige Kantenbilds gelegt wird. Ein zum „Alpha Blending“-Verfahren gehöriger Alphawert eines Pixels bzw. Bildpunktes bestimmt hierbei, wie transparent das farbige Kantenbild ist. Dieser Alphawert wird über die Intensität des ursprünglichen Kantenbildes bestimmt. Eine hohe Intensität im Kantenbilds hat einen hohen Alpha Wert für das farbige Kantenbilds zur Folge. Damit die Kanten im finalen oder endgültigen Bild dominanter dargestellt werden, wird bei detektierten Kanten während der Berechnung des Alphawerts das farbige Kantenbild bevorzugt. In the course of the assembly, the colored thermal image serves as the background image, over which the colored edge image is then placed. An alpha value of a pixel or image point belonging to the "alpha blending" process determines how transparent the colored edge image is. This alpha value is determined by the intensity of the original edge image. A high intensity in the edge image results in a high alpha value for the colored edge image. So that the edges are displayed more dominantly in the final or final image, the colored edge image is preferred for detected edges during the calculation of the alpha value.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Kantendarstellung und Kantenhervorhebung auf der Basis der Erfindung wird mit Bezug auf
- Wie oben ausgeführt, werden die
Kanten 8 eines Wärmebildes mittels eines Kantendetektions- Algorithmus beispielsweise auf der Basis des oben genannten Sobel-Operators berechnet. Um für den Betrachter die mit dem Wärmebild und den hervorgehobenen Kanten vermittelten Informationen übersichtlicher zu strukturieren, werden die Kanten in mehreren Farben, gemäß2 z.B. mit zwei Farben in grundsätzlich frei definierbarem Farbverlauf dargestellt. So sind z.B. die im Wärmebild erscheinenden Umrisskanten eines Teils einer Person (in2 links) mitgelber Farbe 9 markiert. Dies gilt auch für die Unterkante eines lang gestreckten Gegenstands etwa in derMitte von 2 . Dessen Oberkante ist dagegen mit roter Farbe10 versehen. Oben rechtsvon 2 sind alle Kanten eines kürzeren, rechteckigen Gegenstands ebenfalls mit roter Farbe markiert.
- As stated above, the edges are
8th of a thermal image is calculated using an edge detection algorithm, for example on the basis of the Sobel operator mentioned above. In order to structure the information conveyed with the thermal image and the highlighted edges more clearly for the viewer, the edges are shown in several colors according to2 eg shown with two colors in a freely definable color gradient. For example, the outline edges of a part of a person (in2 left) withyellow color 9 marked. This also applies to the lower edge of an elongated object roughly in the middle of2 . Its upper edge, on the other hand, is red incolor 10 Mistake. Top right of2 all edges of a shorter, rectangular object are also marked in red.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1 -1 -
- RechensystemComputing system
- 2 -2 -
- Programmodul zur KantendetektionProgram module for edge detection
- 3 -3 -
- Wärmebild-ZuordnungsprogrammodulThermal mapping program module
- 4 -4 -
- Wärmebild-FarbtabellenspeicherThermal image color table storage
- 5 -5 -
- Kantenbild- ZuordnungsprogrammodulEdge pattern assignment program module
- 6 -6 -
- Kantenbild-FarbtabellenspeicherEdge image color table memory
- 41 -41 -
- Eingabemittel für Wärmebild-FarbtabellenspeicherInput means for thermal image color table memory
- 61 -61 -
- Eingabemittel für Kantenbild-FarbtabellenspeicherInput means for edge image color table memories
- 7 -7 -
- Programmmodul zur Zusammenfügung von Wärme- und KantenbildProgram module for the merging of heat and edge image
- 8 -8th -
- hervorgehobene Kantenhighlighted edges
- 9 -9 -
- gelbe Farbeyellow COLOUR
- 10 -10 -
- rote FarbeRed color
Claims (10)
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-
2020
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