[发明专利]一种平面热像图修补方法及装置

说明书

本发明提供了一种平面热像图修补方法及装置，该平面热像图修补方法包括：对待修补平面热像图进行去伪色处理，得到待修补灰度图；框选所述待修补灰度图中的待修补区域，得到被框选区域；根据所述被框选区域的边界条件以及预设稳态热传导控制方程，确定所述被框选区域中每个像素的目标灰度值；将所述待修补灰度图中每个像素的灰度值调整为对应的目标灰度值，得到修补灰度图；对所述修补灰度图进行伪色处理，得到修补平面热像图。本发明可以对热像图残缺区域进行修补，从而得到完整的热像图。

技术领域

本发明涉及传热学数值计算领域，特别涉及一种平面热像图修补方法及装置。

背景技术

红外热像仪在高温制造工艺中的应用十分广泛。其原理是接收被测物体的红外辐射能量，通过一系列的信号转换，绘制出热像图并由监视器显示。该热像图具有被测物体完整的温度信息，再通过对热像图进行分析，就可以得到详细的工艺参数与状态信息以监测被测物体的制造过程。

但是在高温制造工艺中由于测量温度较高，大多数情况下不得不采用最大测量温度较高的高性能红外热像仪，从而为整个制造系统增添了不小的成本；或者是被测物体温度极高，如激光焊接工艺、激光增材制造工艺等，市面上还未有能够测量的红外热像仪可供购买；又或者是测量的物体温差较大，红外热像仪的量程不能满足实际要求，即使满足其测量误差可能会较高。因此，如何对热像图高温残缺区域进行修补成为了解决上述问题的关键。

发明内容

本发明提供了一种平面热像图修补方法及装置，用以解决现有技术中无法对热像图残缺区域进行修补的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种平面热像图修补方法，包括：

对待修补平面热像图进行去伪色处理，得到待修补灰度图；

框选所述待修补灰度图中的待修补区域，得到被框选区域；

根据所述被框选区域的边界条件以及预设稳态热传导控制方程，确定所述被框选区域中每个像素的目标灰度值；

将所述待修补灰度图中每个像素的灰度值调整为对应的目标灰度值，得到修补灰度图；

对所述修补灰度图进行伪色处理，得到修补平面热像图。

进一步地，所述对待修补平面热像图进行去伪色处理，得到待修补灰度图的步骤包括：

获取所述待修补平面热像图中的温度指示条中每个像素的RGB分量；

将所述温度指示条从高温至低温的RGB分量作为颜色条；

将所述待修补平面热像图转换为待修补灰度图，并根据所述颜色条，确定所述待修补灰度图中每个像素的灰度值以及对应的温度值。

进一步地，所述根据所述被框选区域的边界条件以及预设稳态热传导控制方程，确定所述被框选区域中每个像素的目标灰度值的步骤包括：

根据所述边界条件，获取所述被框选区域中每个像素的热源功率、所述被框选区域的边界灰度梯度值，以及非框选区域中与所述被框选区域相邻的像素的灰度值；

对预设稳态热传导控制方程进行离散，得到离散方程；

将根据所述边界条件确定的热源功率、边界灰度梯度值和灰度值代入所述离散方程，得到所述被框选区域中每个像素的目标灰度值；

其中所述预设稳态热传导控制方程包括：

其中k表示热传导系数，T表示灰度值，S_T表示热源功率，α表示第一类边界条件与第二类边界条件的线性组合系数，为边界灰度梯度值。