[发明专利]一种海上搜救系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及海上搜救系统，尤其涉及一种基于红外热成像技术的一种海上搜救系统及方法。

背景技术

近年来我国经济的发展，各种涉海、用海活动数量越来越多，规模越来越大，因而我国海上搜救任务日益繁重，同时海上搜救相比于陆地搜救有更多的不可预测性，因此它的难度也更大，如马航MH370失联事件在全世界范围内引起了人们对海上搜救的思考。

海上搜救服务是国家应急救援体系的重要组成部分，也是国家经济发展的重要保障。次啊用先进的搜救系统是提高搜救行动有效性的重要手段之一。目前海上搜救所用设备主要有雷达及搜救直升机，但其较大程度上依赖良好的天气环境及日照条件，在较差的气候环境下，探测结果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可在海域中进行准确率高、效率高、快速、可靠搜救的一种海上搜救系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种海上搜救系统，包括红外图像传感器、视频编码器、视频服务器和监视器，其中，红外图像传感器通过视频编码器与视频服务器相连，视频服务器通过显示接口与监视器连接。

所述的红外图像传感器包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器；其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电系统连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连。

所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；

所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；

所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；

所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；

所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；

所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；

所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号。

所述红外图像传感器通过晶圆级多组件封装技术进行封装。

一种海上搜救方法，包括如下步骤：

S1.红外图像传感器对海面探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像信息传送至视频编码模块；

S2.视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；

S3.视频服务器将视频信号传输到监视器。

所述红外图像传感器对图像进行处理的方法，包含如下步骤：

S11. 图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；

S12. 探测器对海面探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；

S13. 图像处理芯片对采集到的红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；

S14.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；

S15.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码模块。

所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号，以及通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率； 

所述非均匀校正，通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；

所述图像滤波去噪，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；

所述图像细节增强，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；

所述图像处理芯片，采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换。