[发明专利]一种根据标准红外视频图像确定目标温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像领域，特别是涉及一种根据标准红外视频信号实现非接触式温度测量的方法。

背景技术

物体所发出的红外辐射能量大小与辐射波长、物体表面的温度有非常密切的关系，因此可以通过测量物体自身红外辐射能量的大小来确定物体表面温度。

在红外成像系统中，通常会使用红外机芯组件，使用该组件可以降低热成像系统的开发难度，缩短开发周期，可以满足电子研发、安全缉私、边防等方面的需求。而且，使用该组件可以基于客户需求为客户量身定制适用于各种用途的非制冷型红外成像系统。红外机芯组件既可以接入安防监控系统，也可以进行二次开发，大大降低了红外成像系统的开发难度，缩短了开发周期。使用红外机芯组件的产品广泛应用于各种夜视系统、安防系统、过程控制、医疗设备、军队装备等红外成像领域。

但是，现有的红外机芯组件大多数都是标准视频输出，输出的这种红外图像信号是一种经过了红外非均匀校正、红外图像拉伸处理后的直接可视化图像，并且图像增强的参数是不断更新变化的。因此，使用红外机芯组件的红外成像系统输出的红外图像已经不能用来确定成像目标的温度，而只能用来进行图像监控，也就是不能实现红外的非接触性温度测量的功能。而在工业应用领域，仅仅有红外图像的监控往往是达不到要求的，在很多应用领域中，往往需要红外成像系统能够进行温度测量。在这种情况下，往往不能使用红外机芯组件来实现红外成像系统，从而导致系统开发难度增加，开发周期增长。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能够根据使用红外机芯组件的红外成像系统所成的红外图像直接确定物体的温度的根据物体的可视化红外图像确定目标温度的方法。

本发明实施例公开的技术方案包括：

提供了一种兼容红外标准视频和温度测量的解决方案，其特征在于，包括：通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系；用所述红外成像系统对物体成像，获得物体的当前帧原始红外图像和当前帧标准红外视频图像；根据所述当前帧原始红外图像的灰度最大值、当前帧原始红外图像的灰度最小值、所述红外成像系统的显示灰度最大值和所述红外成像系统的显示灰度最小值确定所述当前帧原始红外图像的拉伸参数；根据所述函数关系、所述当前帧标准红外视频图像和所述拉伸参数确定所述物体的温度。

进一步地，所述通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系包括：用所述红外成像系统对至少三个黑体进行红外成像，获得所述至少三个黑体的红外图像灰度值，其中所述至少三个黑体具有不同的温度；根据所述至少三个黑体的红外图像灰度值和温度，拟合所述红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系。

进一步地，所述函数关系为二次函数。

进一步地，所述拉伸参数包括第一拉伸参数和第二拉伸参数，并且所述第一拉伸参数和所述第二拉伸参数满足：

；

其中：Pixel_H为所述当前帧原始红外图像的灰度最大值，Pixel_L为所述当前帧原始红外图像的灰度最小值，Max为所述红外成像系统的显示灰度最大值，Min为所述红外成像系统的显示灰度最小值，S为第一拉伸参数，O为第二拉伸参数。

进一步地，其特征在于：所述函数关系为二次函数。

进一步地，所述二次函数为：

T=a×Pixel²+b×Pixel+c，

其中T为成像目标的温度，Pixel为所述红外图像的原始灰度值，a、b、c为所述二次函数的系数。

进一步地，所述根据所述函数关系、所述当前帧标准红外视频图像和所述拉伸参数确定所述物体的温度包括：所述物体的温度为：

，

其中T’为所述物体的温度，Pixel’为所述当前帧标准红外视频图像的灰度值，S为所述第一拉伸参数，O为所述第二拉伸参数，a、b、c为所述二次函数的系数。

进一步地，还包括：通过标准成像接口输出所述当前帧标准红外视频图像；通过数据接口输出所述第一拉伸参数、所述第二拉伸参数和所述二次函数的系数。