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CN108871582A - 红外热像全景图像拼接处理系统及其方法 - Google Patents

红外热像全景图像拼接处理系统及其方法 Download PDF

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CN108871582A CN201810534538.9A CN201810534538A CN108871582A CN 108871582 A CN108871582 A CN 108871582A CN 201810534538 A CN201810534538 A CN 201810534538A CN 108871582 A CN108871582 A CN 108871582A
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龚明奎
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Shenzhen Dian Yang Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种红外热像全景图像拼接处理系统及其方法，包括红外图像采集模块和与红外图像采集模块通过网络连接的服务器；其特征在于，所述红外图像采集模块为一设有红外双光热像仪的无人机；所述服务器内置有控制模块、图像接收模块、红外图像格式转换模块、温度图像转换模块、温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块、图像拼接模块、图像显示模块、设置模块、存储模块。本发明通过服务器内置的设置模块预置无人机的巡航规则，利用红外双光热像仪沿着已制定的巡航位置或角度实时拍摄红外图像，并将拍摄到的红外图像发送至图像拼接模块，对运行中的发热目标实时全方位监测，大大提高红外热成像分析系统的准确性。

Description

红外热像全景图像拼接处理系统及其方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种外热像全景图像拼接处理系统及其方法。
背景技术
图像拼接技术实质上就是对真实空间取得多幅图像，通过处理这些图像序列的重叠部分并进行配准融合后，使得各图像序列的信息都包含在完整的、宽视角场景的全景图中。通过图像拼接技术可以最大限度的压缩信息存储量，减少冗余信息，从而使得到的全景图所包含的信息更加有效。全景图像的拼接是目前流行的图像拼接技术的应用领域，随着拼接技术的发展，全景图的应用也越来越广泛，其中比较典型的应用流域有医学领域、环境监测及视频监控系统等。
如今可见光图像的全景拼接技术已日趋成熟，研究红外全景拼接系统已经成为时下的热点。现有的红外热像仪只能通过人工操作，对需要探测的目标进行逐点测温、操作不方便，无法对探测目标进行全自动的在线监测，采用红外热像仪监测目标设备时，测量到的目标设备温度数据往往根据工作人员的经验进行分析和诊断，准确性较低，还有采集的图像数量大，现场检测需要耗费巨大的人力，因而采用现有的红外热像仪进行温度检测具有很大的局限性。
发明内容
为克服现有红外检测设备不具备全景在线监测的技术问题，本发明提供了一种外热像全景图像拼接处理系统及其方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种红外热像全景图像拼接处理系统，包括红外图像采集模块和与红外图像采集模块通过网络连接的服务器；所述红外图像采集模块为一设有红外双光热像仪的无人机；所述服务器内置有控制模块、图像接收模块、红外图像格式转换模块、温度图像转换模块、温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块、图像拼接模块、图像显示模块、设置模块、存储模块；所述无人机与控制模块通过网络连接，该控制模块与设置模块连接；所述红外双光热像仪与图像接收模块连接，该图像接收模块的输出端分别与红外图像格式转换模块和温度图像转换模块连接；所述红外图像格式转换模块和温度图像转换模块的输出端分别与图像拼接模块连接，该图像拼接模块分别与温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块连接；所述设置模块分别与图像接收模块、温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块连接；所述图像拼接模块与图像显示模块连接，其中图像显示模块与存储模块连接。
优选地，所述设置模块通过控制模块与无人机连接，该设置模块用于设置无人机的飞行参数，设定不同的飞行地点及角度获取不同的图像。
优选地，所述设置模块通过图像接收模块与红外双光热像仪连接，其中设置模块用于控制红外双光热像仪的拍摄角度、间隔拍摄时间以及拍摄红外图像的室外温度。
优选地，所述图像接收模块用于接收红外双光热像仪拍摄的红外图像。
优选地，所述红外图像格式转换模块，用于判断拍摄的红外图像格式与设定的格式是否相同，并将不相同的格式转换为预设格式；所述温度图像转换模块，用于红外图像和温度信息之间进行转换，提取红外图像的色彩信息，并将所述色彩信息转换为温度值信息；所述温度信息分析模块，用于对温度信息进行分析，提取各个温度值的温度特征信息；所述温度信息比对模块，用于比较所述温度值信息与预设温度值信息的特征信息，在各个图片之间进行比对；温度信息判断模块，用于根据比较结果进行判断。
优选地，所述图像拼接模块，用于将进行图像格式大小变化、颜色空间转换、颜色矫正、图像变换处理的多张红外图像进行图像拼接，获得全景红外图像。
优选地，所述图像显示模块，用于显示全景红外图像。
优选地，所述存储模块，用于将全景红外图像进行文件标注，并以预设的格式导出并保存。
一种红外热像全景图像拼接处理方法，包括以下步骤：
1)通过设置模块预置无人机的巡航规则，利用红外双光热像仪沿着已制定的巡航位置或角度实时拍摄红外图像；
2)通过红外图像格式转换模块判断格式是否与预设格式是否相同；如果有所述格式与预设格式相同，则所述格式不变；如果所述格式与预设格式不同，则将所述格式转换为预设格式；同时通过温度图像转换模块将红外热成像图像转换成原始的温度信息数据；
3)通过温度信息分析模块对转换得到的温度信息进行分析，提取出各个红外图像的温度信息的特征值，用以进行比对；
4)通过温度信息比对模块对提出的温度特征值进行相邻红外图像的比对，通过匹配相邻温度的特征值，即可确定可拼接的数据范围，可确定保留与抛弃的温度信息的范围，将抛弃重叠部分的温度数据，保留可拼接部分的温度数据；
5)通过图像拼接模块对保留红外图像的温度数据进行拼接；
6)再次利用温度图像转换模块将拼接后的温度信息数据转换成完整的红外图像，通过图像显示模块显示，并保存输出。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：通过服务器内置的设置模块预置无人机的巡航规则，利用红外双光热像仪沿着已制定的巡航位置或角度实时拍摄红外图像，并将拍摄到的红外图像发送至图像拼接模块，依次实时更新在图像拼接模块中拼接的全景红外图像，对运行中的发热目标实时全方位监测，大大提高红外热成像分析系统的准确性，尤其在大量连续重复的相似设备的场景下,达到快速定位故障点的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明红外热像全景图像拼接处理系统的结构框图；
图2是本发明红外热像全景图像拼接处理方法的流程图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 红外图像采集模块 205 温度信息分析模块
101 红外双光热像仪 206 温度信息比对模块
102 无人机 207 温度信息判断模块
20 服务器 208 图像拼接模块
201 控制模块 209 图像显示模块
202 图像接收模块 210 设置模块
203 红外图像格式转换模块 211 存储模块
204 温度图像转换模块
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种红外热像全景图像拼接处理系统及其方法。
请参照图1，本发明提供一种红外热像全景图像拼接处理系统，包括红外图像采集模块10和与红外图像采集模块10通过网络连接的服务器20；所述红外图像采集模块10为一设有红外双光热像仪101的无人机102；所述服务器20内置有控制模块201、图像接收模块202、红外图像格式转换模块203、温度图像转换模块204、温度信息分析模块205、温度信息比对模块206、温度信息判断模块207、图像拼接模块208、图像显示模块209、设置模块210、存储模块211；所述无人机102与控制模块201通过网络连接，该控制模块201与设置模块210连接；所述红外双光热像仪101与图像接收模块202连接，该图像接收模块202的输出端分别与红外图像格式转换模块203和温度图像转换模块204连接。
红外图像格式转换模块203和温度图像转换模块204的输出端分别与图像拼接模块208连接，该图像拼接模块208分别与温度信息分析模块205、温度信息比对模块206、温度信息判断模块207连接。
设置模块201分别与图像接收模块202、温度信息分析模块205、温度信息比对模块206和温度信息判断模块207连接。
图像拼接模块208与图像显示模块209连接，其中图像显示模块209与存储模块211连接。
设置模块210通过控制模块201与无人机102连接，该设置模块210用于设置无人机102的飞行参数，通过设定不同的飞行地点及角度获取不同的图像。
设置模块201通过图像接收模块201与红外双光热像仪101连接，其中设置模块201用于控制红外双光热像仪101的拍摄角度、间隔拍摄时间以及拍摄红外图像的室外温度。
图像接收模块202用于接收红外双光热像仪101拍摄的红外图像。
红外图像格式转换模块203，用于判断拍摄的红外图像格式与设定的格式是否相同，并将不相同的格式转换为预设格式。
温度图像转换模块204，用于红外图像和温度信息之间进行转换，提取红外图像的色彩信息，并将所述色彩信息转换为温度值信息。
温度信息分析模块205，用于对温度信息进行分析，提取各个红外图像的温度特征信息。
温度信息比对模块206，用于比较所述温度值信息与预设温度值信息的特征信息，在各个温度值信息之间进行比对；温度信息判断模块207，用于根据比较结果进行判断。
图像拼接模块208，用于将进行图像格式大小变化、颜色空间转换、颜色矫正、图像变换处理的多张红外图像进行图像拼接，获得全景红外图像。
图像显示模块209，用于显示全景红外图像。
存储模块211，用于将全景红外图像进行文件标注，并以预设的格式导出并保存。
请参照图2，一种红外热像全景图像拼接处理方法，包括以下步骤：
步骤S301：通过设置模块预置无人机的巡航规则，利用红外双光热像仪沿着已制定的巡航位置或角度实时拍摄红外图像；
步骤S302：通过红外图像格式转换模块判断格式是否与预设格式是否相同；如果有所述格式与预设格式相同，则所述格式不变；如果所述格式与预设格式不同，则将所述格式转换为预设格式；同时通过温度图像转换模块将红外热成像图像转换成原始的温度信息数据；
步骤S303：通过温度信息分析模块对转换得到的温度信息进行分析，提取出各个红外图像的温度信息的特征值，用以进行比对；
步骤S304：通过温度信息比对模块对提出的温度特征值进行相邻红外图像的比对，通过匹配相邻温度的特征值，即可确定可拼接的数据范围，可确定保留与抛弃的温度信息的范围，将抛弃重叠部分的温度数据，保留可拼接部分的温度数据；
步骤S305：通过图像拼接模块对保留红外图像的温度数据进行拼接；
步骤S306：再次利用温度图像转换模块将拼接后的温度信息数据转换成完整的红外图像，通过图像显示模块显示，并保存输出。
本发明通过服务器内置的设置模块预置无人机的巡航规则，利用红外双光热像仪沿着已制定的巡航位置或角度实时拍摄红外图像，并将拍摄到的红外图像发送至图像拼接模块，依次实时更新在图像拼接模块中拼接的全景红外图像，对运行中的发热目标实时全方位监测；并可以对融合后的红外全景图进行点、线或区域的温度分析、历史温度曲线和温度分布图的分析，为使用人员对较大范围观测目标提供了一套有效的解决方案，大大提高红外热成像分析系统的准确性，尤其在大量连续重复的相似设备的场景下,达到快速定位故障点的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.红外热像全景图像拼接处理系统，包括红外图像采集模块和与红外图像采集模块通过网络连接的服务器；其特征在于，所述红外图像采集模块为一设有红外双光热像仪的无人机；所述服务器内置有控制模块、图像接收模块、红外图像格式转换模块、温度图像转换模块、温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块、图像拼接模块、图像显示模块、设置模块、存储模块；
所述无人机与控制模块通过网络连接，该控制模块与设置模块连接；
所述红外双光热像仪与图像接收模块连接，该图像接收模块的输出端分别与红外图像格式转换模块和温度图像转换模块连接；
所述红外图像格式转换模块和温度图像转换模块的输出端分别与图像拼接模块连接，该图像拼接模块分别与温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块连接；
所述设置模块分别与图像接收模块、温度信息分析模块、温度信息比对模块、温度信息判断模块连接；
所述图像拼接模块与图像显示模块连接，其中图像显示模块与存储模块连接。
2.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述设置模块通过控制模块与无人机连接，该设置模块用于设置无人机的飞行参数，通过设定不同的飞行地点及角度获取不同的图像。
3.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述设置模块通过图像接收模块与红外双光热像仪连接，其中设置模块用于控制红外双光热像仪的拍摄角度、间隔拍摄时间以及拍摄红外图像的室外温度。
4.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述图像接收模块用于接收红外双光热像仪拍摄的红外图像。
5.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述红外图像格式转换模块，用于判断拍摄的红外图像格式与设定的格式是否相同，并将不相同的格式转换为预设格式；所述温度图像转换模块，用于红外图像和温度信息之间进行转换，提取红外图像的色彩信息，并将所述色彩信息转换为温度值信息；所述温度信息分析模块，用于对温度信息进行分析，提取各个温度值的温度特征信息；所述温度信息比对模块，用于比较所述温度值信息与预设温度值信息的特征信息，在各个图片之间进行比对；温度信息判断模块，用于根据比较结果进行判断。
6.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述图像拼接模块，用于将进行图像格式大小变化、颜色空间转换、颜色矫正、图像变换处理的多张红外图像进行图像拼接，获得全景红外图像。
7.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述图像显示模块，用于显示全景红外图像。
8.根据权利要求1所述的红外热像全景图像拼接处理系统，其特征在于，所述存储模块，用于将全景红外图像进行文件标注，并以预设的格式导出并保存。
9.一种红外热像全景图像拼接处理方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的红外热像全景图像拼接处理系统，包括以下步骤：
1）通过设置模块预置无人机的巡航规则，利用红外双光热像仪沿着已制定的巡航位置或角度实时拍摄红外图像；
2）通过红外图像格式转换模块判断格式是否与预设格式是否相同；如果有所述格式与预设格式相同，则所述格式不变；如果所述格式与预设格式不同，则将所述格式转换为预设格式；同时通过温度图像转换模块将红外热成像图像转换成原始的温度信息数据；
3）通过温度信息分析模块对转换得到的温度信息进行分析，提取出各个红外图像的温度信息的特征值，用以进行比对；
4）通过温度信息比对模块对提出的温度特征值进行相邻红外图像的比对，通过匹配相邻温度的特征值，即可确定可拼接的数据范围，可确定保留与抛弃的温度信息的范围，将抛弃重叠部分的温度数据，保留可拼接部分的温度数据；
5）通过图像拼接模块对保留红外图像的温度数据进行拼接；
6）再次利用温度图像转换模块将拼接后的温度信息数据转换成完整的红外图像，通过图像显示模块显示，并保存输出。
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