一種紅外測溫方法及裝置與流程

本發明涉及溫度檢測領域，特別涉及一種紅外測溫方法及裝置。

背景技術：

紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講，紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像，熱圖像上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。

一般來講，紅外熱像儀的構成包含4大部分：1)紅外鏡頭：接收和匯聚被測物體發射的紅外輻射；2)紅外探測器組件：將熱輻射型號變成電信號；3)電子組件：對電信號進行處理，分析，顯示；4)軟件：處理采集到的溫度數據，轉換成溫度讀數和圖像。

相對于可見光傳感器，紅外探測器具有分辨率低，價格昂貴的特點，一般熱成像儀的分辨率在80*60和160*120像素之間，但當熱成像儀分辨率達到640*480時，無論是紅外鏡頭還是紅外探測器組件，成本會有一個質的飛躍。

為了能讓低分辨率的熱成像儀也能清晰看到目標物的熱分布，各個熱像儀器公司都在軟件部分進行技術改善。這些技術方案大多數是利用廉價并且高分辨率的可見光傳感器來對熱成像圖片做圖像增強。比如美國菲利爾(Flir)公司的專利技術-多波段融合技術(MSX)，就是利用可見光的高分辨率優勢，將可見光的輪廓和紅外圖像疊加在一起，大大改善低分辨率紅外圖像的清晰度。還有更通用的技術也是利用高分辨率可見光傳感器，將可見光圖像和紅外圖像的顏色以一定比例進行融合，以取得好的視覺效果。

現有技術雖然能利用可見光傳感器對紅外圖像進行圖像增強，但相對于熱像儀的核心功能—測溫功能來說，并沒有什么實質性的改變，因為可見光圖像雖然清晰，但跟溫度并沒有直接的聯系。相對于點測溫來說，還是原來的分辨率。因此，現有的紅外測溫技術存在測溫分辨率低的問題。

技術實現要素：

本發明提供了一種紅外測溫方法及裝置，旨在解決現有紅外測溫裝置的測溫分辨率低的問題。

本發明是這樣實現的，一種紅外測溫方法，其包括以下步驟：

根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像；

對所述第二原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組；

將每個所述像素組中的預設位置的像素設定為基準像素；

將所述基準像素的溫度設定為所述基準像素對應的原始像素的溫度；

根據所述基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；所述目標像素為所述像素組中的一個像素；

根據所述多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；所述溫度探測點對應所述多個目標像素。

本發明還提供了一種紅外測溫裝置，其包括：

第二原始紅外圖像獲取模塊，用于根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像；

像素組獲取模塊，用于對所述第二原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組；

基準像素設定模塊，用于將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素；

基準像素溫度設定模塊，用于將所述基準像素的溫度設定為所述基準像素對應的原始像素的溫度；

目標像素溫度獲取模塊，用于根據所述基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；所述目標像素為所述像素組中的一個像素；

探測點溫度獲取模塊，用于根據所述多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；所述溫度探測點對應所述多個目標像素。

在本發明中，首先根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像，對第二原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組；然后將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素；將基準像素的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度；再根據基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；目標像素為像素組中的一個像素；最后根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；溫度探測點對應多個目標像素；由于每個原始像素劃分為包含多個像素的像素組，可計算出像素組中每個像素的溫度，因此，提高了溫度探測的分辨率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一提供的紅外測溫方法的實現流程圖；

圖2為本發明實施例一提供的紅外測溫方法的另一種實現流程圖；

圖3為本發明實施例二提供的紅外測溫裝置的結構示意圖；

圖4為本發明實施例二提供的紅外測溫裝置的另一種結構示意圖；

圖5為本發明實施例二提供的紅外測溫裝置目標像素溫度獲取模塊的結構示意圖；

圖6為本發明實施例二提供的紅外測溫裝置像素溫度獲取單元的結構示意圖；

圖7為原始紅外圖像的示意圖；

圖8為設定基準像素后的第二原始紅外圖像的示意圖；

圖9為獲取溫度探測點后的第二原始紅外圖像的示意圖；

圖10為獲取待處理區域后的第二原始紅外圖像的示意圖；

圖11為本發明實施例三提供的一種紅外測溫儀的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

實施例一：

圖1示出了本實施例提供的紅外測溫方法的實現流程，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分，詳述如下：

在步驟100中，根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像。

具體實施中，步驟100之后還包括：對第二原始紅外圖像進行顯示。

在步驟101中，對第二原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組。

具體實施中，像素組的行數和列數對應上述預設放大倍數。其中，預設放大倍數是指在每個原始像素被劃分為像素組的過程中，每個原始像素的長和寬所增大的倍數。

在步驟102中，將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素。

具體實施中，預設位置的值可以為預設位置在像素組中對應的像素的所在行數和所在列數，即可以通過上述對應的像素的所在行數和所在列數確定預設位置。

在步驟103中，將基準像素的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度。

在步驟104中，根據基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；目標像素為像素組中的一個像素。

具體實施中，步驟104可以包括：

A.從像素組中獲取距離目標像素最近的四個基準像素。

B.以四個基準像素為頂點獲取待處理區域，待處理區域包含目標像素。

C.根據四個基準像素的溫度獲取待處理區域內的像素的溫度。

具體實施中，步驟C實際上是對四個基準像素的溫度進行線性插值處理以

得到待處理區域內的像素的溫度，該步驟可以進一步包括以下步驟：

C1.根據如下算式計算基準像素所在行的像素的溫度：

$x=\frac{a_1}{b}{x}_1+\frac{a_2}{b}{x}_2$

其中，x為基準像素所在行的像素的溫度，a₁為基準像素所在行的像素和左側基準像素的距離，a₂為基準像素所在行的像素和右側基準像素的距離，x₁為基準像素所在行的像素的左側基準像素的溫度，x₂為基準像素所在行的像素的右側基準像素的溫度，b為待處理區域中的左側基準像素和右側基準像素的距離。

C2.根據如下算式計算非基準像素所在行的像素的溫度：

$y=\frac{c_1}{d}{y}_1+\frac{c_2}{d}{y}_2$

其中，y為非基準像素所在行的像素的溫度，c1為非基準像素所在行的像素和待處理區的最上行像素的距離，c2為基準像素所在行的像素和待處理區的最下行像素的距離，y1為基準像素所在行的像素對應的待處理區的最上行像素的溫度，y2為基準像素所在行的像素對應的待處理區的最下行像素的溫度，d為待處理區域中的上側基準像素和下側基準像素的距離。

步驟C1和步驟C2中的公式是基于熱傳導原理(單位時間內通過平板傳導的熱量與溫度梯度和傳熱面積成正比)，即溫度的傳導不會突變,而是呈現一定規律的漸變。

在步驟105中，根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；溫度探測點對應多個目標像素。

具體實施中，根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度具體為：將多個目標像素的溫度的平均值設定為溫度探測點的溫度。多個目標像素可以為包含2行2列像素的4個目標像素。

進一步地，如圖2所示，在步驟100之前還包括步驟99。

在步驟99中，獲取原始紅外圖像和原始紅外圖像中的原始像素的溫度。

具體實施中，步驟99之后還包括：對原始紅外圖像進行顯示。

本申請還提供一種存儲計算機程序的計算機可存儲介質，該程序在一數據處理裝置執行時，執行包括上述方法實施例的步驟。

本實施例通過首先根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像，對第二原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組；然后將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素；將基準像素的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度；再根據基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；目標像素為像素組中的一個像素；最后根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；溫度探測點對應多個目標像素；由于每個原始像素劃分為包含多個像素的像素組，可計算出像素組中每個像素的溫度，因此，提高了溫度探測的分辨率。

實施例二：

本發明實施例二提供了一種紅外測溫裝置，如圖3所示，一種紅外測溫裝置30包括：第二原始紅外圖像獲取模塊300、像素組獲取模塊310、基準像素設定模塊320、基準像素溫度設定模塊330、目標像素溫度獲取模塊340以及探測點溫度獲取模塊350。

第二原始紅外圖像獲取模塊300，用于根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像。

像素組獲取模塊310，用于對所獲取的原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組。

具體實施中，像素組獲取模塊310可以使用高清視頻處理專用芯片-安霸A5S芯片實現以得到較好的圖像增強效果。

基準像素設定模塊320，用于將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素。

基準像素溫度設定模塊330，用于將基準像素的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度。

目標像素溫度獲取模塊340，用于根據基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；目標像素為像素組中的一個像素。

探測點溫度獲取模塊350，用于根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；溫度探測點對應多個目標像素。

進一步地，如圖4所示，一種紅外測溫裝置40還包括原始像素溫度獲取模塊360。

原始像素溫度獲取模塊360，用于獲取原始紅外圖像和原始紅外圖像中的原始像素的溫度。

其中，

像素組的行數和列數對應放大倍數。

其中，如圖5所示，目標像素溫度獲取模塊340可以包括四個基準像素獲取單元341、待處理區域獲取單元342以及像素溫度獲取單元343。

四個基準像素獲取單元341，用于從像素組中獲取距離目標像素最近的四個基準像素。

待處理區域獲取單元342，用于以四個基準像素為頂點獲取待處理區域，待處理區域包含目標像素。

像素溫度獲取單元343，用于根據四個基準像素的溫度獲取待處理區域內的像素的溫度。

其中，如圖6所示，像素溫度獲取單元343實際上是用于對四個基準像素的溫度進行線性插值處理以得到待處理區域內的像素的溫度，其可以包括第一像素溫度獲取單元343-1和第二像素溫度獲取單元343-2。

第一像素溫度獲取單元343-1，用于根據如下算式計算基準像素所在行的像素的溫度：

$x=\frac{a_1}{b}{x}_1+\frac{a_2}{b}{x}_2$

其中，x為基準像素所在行的像素的溫度，a₁為基準像素所在行的像素和左側基準像素的距離，a₂為基準像素所在行的像素和右側基準像素的距離，x₁為基準像素所在行的像素的左側基準像素的溫度，x₂為基準像素所在行的像素的右側基準像素的溫度，b為待處理區域中的左側基準像素和右側基準像素的距離。

第二像素溫度獲取單元343-2，用于根據如下算式計算非基準像素所在行的像素的溫度：

$y=\frac{c_1}{d}{y}_1+\frac{c_2}{d}{y}_2$

其中，y為非基準像素所在行的像素的溫度，c₁為非基準像素所在行的像素和待處理區的最上行像素的距離，c₂為基準像素所在行的像素和待處理區的最下行像素的距離，y₁為基準像素所在行的像素對應的待處理區的最上行像素的溫度，y₂為基準像素所在行的像素對應的待處理區的最下行像素的溫度，d為待處理區域中的上側基準像素和下側基準像素的距離。

例如，首先用戶使用熱像儀對準目標進行測量，獲取原始紅外圖像(放大倍數為1x，如圖7所示)和原始紅外圖像中的原始像素的溫度，由于目標太小，無法測溫，故獲取用戶輸入的原始紅外圖像的放大倍數為4，并根據放大倍數4對原始紅外圖像進行數碼變焦以獲取第二原始紅外圖像，將第二原始紅外圖像中的每個原始像素劃分為包含16個像素的像素組，像素組的行數和列數均為放大倍數4，然后將每個像素組中的第1行第1列位置的像素設定為基準像素(如圖8所示)，將基準像素(第1行第1列位置的像素)的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度，再獲取溫度探測點，溫度探測點為包含2行2列像素的4個目標像素(如圖9所示)，在像素組中獲取距離目標像素最近的四個基準像素，以四個基準像素為頂點獲取待處理區域(如圖10所示)，最后根據算式計算基準像素所在行的像素的溫度，根據算式計算非基準像素所在行的像素的溫度，并將4個目標像素的溫度的平均值設定為溫度探測點的溫度。

綜上所述，本實施例通過首先根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像，對第二原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組；然后將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素；將基準像素的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度；再根據基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；目標像素為像素組中的一個像素；最后根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；溫度探測點對應多個目標像素；由于每個原始像素劃分為包含多個像素的像素組，可計算出像素組中每個像素的溫度，因此，提高了溫度探測的分辨率。

實施例三：

請參考圖11，本發明實施例三提供了一種紅外測溫儀10的示意圖。本發明具體實施例并不對紅外測溫儀10的具體實現作限定。紅外測溫儀10包括：

處理器(processor)110，存儲器(memory)120，通信總線130。

處理器110，存儲器120通過通信總線130完成相互間的通信。

處理器110，用于執行程序122。

具體地，程序122可以包括程序代碼，所述程序代碼包括計算機操作指令。

處理器110可能是一個中央處理器CPU，或者是特定集成電路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成實施本發明實施例的一個或多個集成電路。

存儲器120，用于存放程序122。存儲器120可能包含高速RAM存儲器，也可能還包括非易失性存儲器(non-volatile memory)，例如至少一個磁盤存儲器。程序122具體可以包括：

第二原始紅外圖像獲取模塊300，用于根據預設放大倍數對所獲取的原始紅外圖像進行放大以獲取第二原始紅外圖像。

像素組獲取模塊310，用于對所獲取的原始紅外圖像中的每個原始像素進行劃分以得到包含多個像素的像素組。

基準像素設定模塊320，用于將每個像素組中的預設位置的像素設定為基準像素。

基準像素溫度設定模塊330，用于將基準像素的溫度設定為基準像素對應的原始像素的溫度。

目標像素溫度獲取模塊340，用于根據基準像素的溫度獲取多個目標像素的溫度；目標像素為像素組中的一個像素。

探測點溫度獲取模塊350，用于根據多個目標像素的溫度獲取預設的溫度探測點的溫度；溫度探測點對應多個目標像素。

程序122中各模塊的具體實現參見圖3-圖6所示實施例中的相應模塊，在此不再贅述。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個模塊或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。

另外，在本發明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理單元中，也可以是各個模塊單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成在一個模塊中。

所述功能如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。