基于可見光圖像配準的紅外測溫系統云臺位置校準方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種紅外測溫系統位置校準方法，尤其是涉及一種基于可見光圖像配 準的紅外測溫系統云臺位置校準方法。
【背景技術】
[0002] 隨著視頻監控系統的快速發展，帶預置位功能的云臺使用越來越廣泛，特別是在 紅外測溫系統中得到了廣泛應用。通過云臺內置菜單設置預置位可快速定位目標，理想情 況下，由云臺以及載荷的測溫儀構成的掃描測溫系統可對遠距離的目標進行溫度檢測，通 過設置預置位實現云臺對多目標點的重復式掃描測溫。但由于云臺的預置位功能在云臺長 時間運行后會發生位置偏差，即使使用復位自檢程序降低云臺本身運行帶來的位置偏差， 但掃描系統在固定端仍將不可避免的出現結構固件熱脹冷縮的現象，使系統監測到的測溫 點偏離實際目標位置，導致預置位的精度不高，不能滿足一些場合精確控制的要求。
[0003] 人們采用很多方法修正這種偏差，如進行圖像匹配等。目前用于圖像匹配的方法 主要有基于圖像灰度相關方法、基于圖像特征方法、基于神經網絡和遺傳算法等人工智能 方法。其中，基于圖像灰度的匹配算法簡單，匹配準確率高，但是計算量大，不利于實時處 理。對灰度變化、旋轉、形變以及遮擋等比較敏感；基于圖像特征的方法計算量相對較小，對 灰度變化、形變及遮擋有較好的適應性，但是匹配精度不高；基于神經網絡、遺傳算法等人 工智能的方法發展較晚，算法還不成熟。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就是為了解決上述紅外測溫系統的云臺預置位功能在長時間運行 后會發生位置偏差，即使使用復位自檢程序，仍存在固定端熱脹冷縮的影響的問題，提供一 種重復運算少、圖片匹配速度高、有效實現測溫位置矯正的基于可見光圖像配準的紅外測 溫系統云臺位置校準方法。
[0005] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0006] -種基于可見光圖像配準的紅外測溫系統云臺位置校準方法，該方法包括以下步 驟：
[0007] 1)通過可見光視頻探頭預先采集預置位的標準圖像，并存儲為模板圖像；
[0008] 2)在云臺再次回到預置位時，通過可見光視頻探頭采集預置位的當前圖像，將該 當前圖像稱為目標圖像；
[0009] 3)獲取模板圖像與目標圖像間的位置偏差，判斷該位置偏差是否大于預定閾值， 若是，則執行步驟4)，若否，則返回步驟2);
[0010] 4)云臺控制器根據所述位置偏差產生補償參數，通過該補償參數控制云臺轉動， 校準云臺預置位。
[0011] 所述可見光視頻探頭與紅外測溫探頭平行固定于云臺上。
[0012] 所述步驟3)中，通過最大互相關算法獲取模板圖像與目標圖像間的位置偏差。
[0013] 所述最大互相關算法采用最大互相關快速算法，且在搜索相關匹配點時，同時采 用粗匹配和精匹配確定最終匹配點。
[0014] 所述步驟4)中，補償參數根據所述位置偏差與云臺實際運行距離的關系獲得。
[0015] 與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0016] (1)本發明將可見光視頻探頭、紅外測溫儀、掃描云臺、云臺控制器組合在一起，利 用可見光視頻探頭采集目標點的圖像信息，并對比采集到的圖像和實際目標點圖像差別， 通過最大互相關算法得到位置偏差，以此作為控制云臺的水平、垂直運動校準的依據，實現 預置位的校準，具有操作計算簡單，耗時少、功能實用等優點。
[0017] (2)采用最大互相關系數算法對模板圖像和目標圖像進行圖像匹配，通過簡化相 關系數的計算公式，在不影響匹配精度的情況下，達到減少相關度量計算量。
[0018] (3)本發明采用粗匹配和精匹配兩個過程，有效提高了匹配速度。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明的流程示意圖；
[0020] 圖2為本發明位置偏差校準流程圖；
[0021] 圖3攝像機預置位偏差校準流程圖；
[0022] 圖4是粗匹配示意圖；
[0023] 圖5是精匹配示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案 為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于 下述的實施例。
[0025] 本發明實施例提供一種基于可見光圖像配準的紅外測溫系統云臺位置校準方法， 該方法通過可見光視頻探頭對云臺的預置位進行校準，將紅外測溫系統改造為由可見視頻 探頭、紅外測溫儀、掃描云臺和云臺控制器組成，其中，可見光視頻探頭與紅外測溫探頭平 行固定于云臺上，通過旋轉云臺實現聯動。本方法通過可見光視頻探頭獲取模板圖像，以及 云臺離開預置位并再次回到預置位的目標圖像，然后通過最大互相關算法分析模板圖像與 目標圖像的位置偏差，并利用云臺控制器控制云臺的轉動，使云臺快速回到預置位，為了更 好的控制云臺精度，用戶可根據當前預置位調用指令獲取其目標位置數據與該運行過程所 獲得云臺實際位置更新位置補償模塊中的補償參數，從而解決云臺長時間運行后位置偏差 的問題。
[0026] 如圖1所示，該方法具體包括以下步驟：
[0027] 步驟S101，通過可見光視頻探頭預先采集預置位的標準圖像，并存儲為模板圖 像；
[0028] 步驟S102,云臺回到目標的預置位；
[0029] 步驟S103,通過可見光視頻探頭采集預置位的當前圖像，將該當前圖像稱為目標 圖像；
[0030] 步驟S104,獲取模板圖像與目標圖像間的位置偏差；
[0031] 步驟S105,云臺控制器根據位置偏差產生補償參數；
[0032] 步驟S106,通過該補償參數控制云臺轉動，校準云臺預置位。
[0033] 如圖2所示，位置偏差校準流程具體為：
[0034] 步驟S201，云臺回到目標的預置位；
[0035] 步驟S202,通過可見光視頻探頭采集預置位的當前圖像，將該當前圖像稱為目標 圖像；
[0036] 步驟S203,通過最大互相關算法分析模板圖像與目標圖像的位置偏差，確定最大 的匹配點的中心坐標，與模板圖像的中心坐標相減，就可以得到目標圖像與模板圖像的位 置偏差；
[0037] 步驟S204,判斷該位置偏差是否大于預定閾值，若是，則云臺控制器根據位置偏 差產生補償參數，通過該補償參數控制云臺轉動，校準云臺回到預置位，若否，則返回步驟 S202〇
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