[发明专利]非接触式热目标尺寸测量系统及方法

权利要求书

1. 一种非接触式热目标尺寸测量系统，其特征在于，该系统包括光学同轴设置的热像仪和激光测距仪，该激光测距仪和热像仪的输出信号分别连入智能处理模块，该智能处理模块包括顺次连接的A/D模块、第一缓存器、微处理器、第二缓存器和D/A模块，所述微处理器还连接有用于与激光测距仪通讯的接口。

2. 根据权利要求1所述的非接触式热目标尺寸测量系统，其特征在于，所述微处理器还分别连接有FLASH数据存储器和SDRAM程序存储器。

3. 根据权利要求1所述的非接触式热目标尺寸测量系统，其特征在于，所述智能处理模块设于所述热像仪中。

4. 根据权利要求1所述的非接触式热目标尺寸测量系统，其特征在于，所述智能处理模块设于一计算机内。

5. 一种非接触式热目标尺寸测量方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

（1）搭建测量系统，将热像仪与激光测距仪光学同轴设置，并将热像仪和激光测距仪的分别与智能处理模块的对应端口相连；

（2）利用热像仪获得热目标图像并传入智能处理模块中；

（3）智能处理模块控制激光测距仪获取测距信息；

（4）智能处理模块对热目标图像进行图像处理，获取目标在热目标图像中的像素面积；

（5）根据得到的像素面积和测距信息，计算得到目标的实际切面面积。

6. 根据权利要求5所述的非接触式热目标尺寸测量方法，其特征在于，所述步骤（4）中对如目标图像进行图像处理是先对图像进行目标粗分来初步提取热目标，再进行目标细分来剔除介于目标和背景灰度的中间灰度区域，再对仅存的目标图像进行目标提取、统计，获取目标在热目标图像中的像素面积。

7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标粗分的过程为：首先对输入图像进行直方图统计，进而遍历直方图整个灰度区域：每次均将图像分割为两部分，分别计算其方差，并将两部分方差相减取绝对值；遍历完毕后在得到所有绝对值中取最大值，其对应的灰度级即为用于分割图像的灰度级；最后对图像进行遍历，将小于此灰度级的像素置0，大于等于此灰度级的保持不变。

8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标细分的过程为：首先对输入图像进行直方图统计，进而遍历直方图整个灰度区域：每次均将图像分割为两部分，分别计算其信息熵，并将两部分信息熵相减取绝对值；遍历完毕后在得到所有绝对值中取最大值，其对应的灰度级为用于分割图像的灰度级；最后对图像进行二值化处理：将小于此灰度级的像素置0，大于等于此灰度级的置1。

9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述目标提取的过程为：对目标细分得到的二值图进行遍历，将当前像素与像素值为1的相邻像素组成的集合进行比较，若与之相邻则并入该类，否则设为新类；在遍历完毕后会得到场景内所有目标的像素尺寸、像素面积、平均灰度特征。

10. 根据权利要求5-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（5）中目标的实际切面面积                                               ，其中N为目标所占像素面积，成像面阵单个象元对应的实际面积，且为热像仪中红外探测器象元的实际宽度和高度，为光学系统焦距，为激光测距距离。