[发明专利]一种适用于接触网的红外图像压缩方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于接触网的红外图像压缩方法及系统。

背景技术

铁路接触网为铁路列车(机车和动车)提供可靠的不间断的电能，通过供电线和受 电弓(简称弓网)向列车传输电能；供电线的导高值和拉出值是接触网运行监控的重要参 数，通常的计算方法是先拍摄受电弓和供电线接触部位的图像，再通过图像分析计算出导 高值和拉出值；利用热红外成像设备拍摄弓网图像，不受昼夜光线环境限制，通过调焦，能 精确地获取弓网部位的红外温度数据。

弓网红外图像实际是温度数据矩阵，像素值是对应像素点的温度值；因为温度数 据可能有负值，特别是在冬季，而计算机用于显示的图像的像素值为正值，所以直接获取的 红外图像无法直接显示；因为温度数据可能存在较大的取值范围，例如拍到太阳时，温度值 范围可能为20摄氏度到300摄氏度，而此时弓网部位温度值可能为20摄氏度到40摄氏度，当 温度数据矩阵转换成灰度图像后，弓网部位的像素值较小位于零值附近，弓网部位显示趋 于黑色，不易看清。另外为了获取较高的精度，计算机中存储温度值的变量类型一般为16位 字宽，而灰度图像的像素值的变量类型为8位字宽，如果直接存储16位字宽的红外图像，后 期载入和读取数据后，需要重新把16位字宽的红外图像转换成8位字宽的灰度图像，从而降 低了图像处理的速度和效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于接触网的红外图像压缩 方法及系统，对红外相机采集到的红外温度图像流中每一帧红外温度图像进行压缩处理， 减小了红外温度图像流存储所需空间。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用于接触网的红外图像压缩 方法，包括以下步骤:

S1.从红外相机中获取红外温度图像流；

S2.按照红外相机拍摄的时间先后顺序依次取出红外温度图像流中的每一帧红外 温度图像；

S3.判断当前帧红外温度图像是否为红外温度图像流的第一帧图像：

(1)如果当前帧红外温度图像是红外温度图像流的第一帧图像，跳转至步骤S4；

(2)如果当前帧红外温度图像不是红外温度图像流的第一帧图像，跳转至步骤S5；

S4.创建空白的红外视频压缩文件和对应空白的索引文件，并在索引文件中写入 文件头；

S5.将当前帧红外温度图像进行压缩处理，得到当前帧的压缩图像帧，并将压缩图 像帧以追加模式写入红外视频压缩文件中；同时为当前帧的压缩图像帧生成对应的帧信 息，并将生成的帧信息以追加模式写入索引文件中；

S6.判断当前帧红外温度图像是否为红外温度图像流的最后一帧图像：

(1)如果当前帧红外温度图像是红外温度图像流的最后一帧图像，本次压缩结束；

(2)如果当前帧红外温度图像是红外温度图像流的最后一帧图像，跳转至步骤S3， 对下一帧红外温度图像进行步骤S3～S6的操作。

所述的步骤S4包括以下子步骤：

S41.创建空白的红外视频压缩文件和对应空白的索引文件；

S42.在索引文件中写入文件头，写入的文件头中包括红外视频压缩文件的图像宽 度信息和图像高度信息。

所述的步骤S5包括以下子步骤：

S51.获取当前帧红外温度图像的红外温度数据；

S52.对当前帧红外温度图像统计温度数据并生成温度直方图；

S53.将当前帧红外温度图像转换为红外灰度图像；

S54.对红外灰度图像进行高温和低温补偿，再提升常温带对比度，得到灰度补偿 图像；

S55.形成当前帧红外温度图像的压缩图像帧，将压缩图像帧以追加模式写入红外 视频压缩文件中；

在红外视频压缩文件中压缩图像帧的帧序号从0开始计数，第1帧的帧序号为0，第 2帧的帧序号1，第i帧的帧序号为i-1，i为大于0小于总帧数的整数。

所述的压缩图像帧中包括从前往后依次包括：压缩得到的JPEG图像、默认矩形框 左上右下坐标、默认矩形框最高温度点温度值、默认矩形框最高温度点坐标和红外灰度对 应的温度值数组。

S56.为当前帧的压缩图像帧生成对应的帧信息，并将生成的帧信息以追加模式写 入索引文件中。

所述的帧信息从前往后依次包括压缩图像帧的数据大小信息、压缩图像帧在压缩 视频文件中的起始位置信息、压缩图像帧拍摄的时间戳信息。