红外区域等温曲线温度趋势测量方法

摘要

本发明公开了一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，首先对得到的红外图像进行有目的地选择，将最亮或者最暗区域设定为待测区域，然后由待测区域内灰度值得到相应像素点的温度值，进而获得温度最高值、温度最低值以及N个等分值。再由这些温度值获得闭合的等温曲线。从这些闭合曲线上找到温度变化最快的点并模拟刻画出二次曲线，二次曲线即反应温度变化最快的趋势。由等温曲线和趋势可以快速查找到所观察目标上的重点和问题，有利于相关人员的配备使用。

说明书

技术领域

本发明属于红外热成像技术，特别是一种红外区域等温曲线温度趋势测量方 法。

背景技术

最早的热成像技术主要运用于军事领域。士兵在大风沙、暴雪等能见度极低 近距离或者接触才能有效地测量出温度信息。2、测温时间长，需要等到热平衡 后方能测准温度信息。3、测温范围窄，由于近距离或者接触高温物体会损坏设 备，所以一般不对高温物体进行测量。4、不能识别隐蔽目标，一般犯罪分子作 案通常隐蔽在草丛及树林中，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生 错误判断。5、不能提前预防。一般的火灾都是由不明显的隐火引发的。用现有 的普通方法，很难发现这种隐性火灾苗头。由于红外热成像仪是反映物体表面 温度而成像的设备，应用红外热成像仪透过烟雾发现着火点，做到早知道早预 防，早扑灭。基于这么多的优点，红外热图像的显示及其测量就至关重要了。

由于近年来对电力传输线路的检测和安防的重视与日俱增，红外测温仪的运 用如火如荼。纵观国内外的红外测温仪都没有专用于电力检测之上的，而且通用 型的手持式测温仪采用的测量方式比较单一和简单。点、线测温的方式往往不能 很好的反应图像上的特征和问题，不利于快速方便地找到问题的所在。采用一种 有别于以往的测量方式迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，在测量温 度的同时，也能得到温度场的分布及趋势。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种红外区域等温曲线温度趋势测量方 法，方法步骤如下：

步骤1、通过红外探测器获得待测目标的红外图像，将其缓存在一个二维数 组中，在待测目标的红外图像中选定待测区域；

步骤2、根据待测区域内各像素点的灰度值确定各像素点对应的温度，并确 定最高温度值对应的像素点和最低温度值对应的像素点；再将最高温度值和最低 温度值之间的差值分为N等分，并确定各等分值对应的像素点，N＝3,4,5,6，……；

步骤3、根据上述最高温度值、最低温度值和N个等分值，获得闭合的等 温曲线；

步骤4、取位于最内侧的闭合等温曲线的几何中心作为起始点，找到与其相 邻的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找到A点所 在的闭合等温曲线外侧相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，依次内推， 找到所有的点；

步骤5、在上述点中，任取中间三个点的坐标，得到上述所求点的趋势的二 次函数曲线，并绘制二次函数曲线，即为红外区域等温曲线温度变化最快的曲线。

上述步骤1中，选定待测区域的范围为整幅红外图像中最亮或者最暗的区 域。

得到步骤3中获得闭合的等温曲线的方式为以下两种：

第一种，由相同的温度构成闭合的等温曲线；

第二种，相同的温度不能构成闭合的等温曲线时，则吸纳相近的温度值作为 同一温度值，形成闭合的等温曲线。

上述步骤5中的坐标为步骤1中的二维数组的下标值。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)本发明通过等温曲线可勾勒出待 测区域的温度曲线；(2)通过等温曲线得到温度变化最快的趋势，并反映出待测 区域大致的温度场变化情况。

附图说明

图1是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的流程图。

图2是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的5点等温曲线趋势点 获得示意图。

图3是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的7点等温曲线趋势点 获得示意图。

图4是本发明的红外区域等温曲线温度趋势测量方法的7点等温曲线趋势曲 线获得示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1，一种红外区域等温曲线温度趋势测量方法，红外探测器得到红外 图像，首先缓存于一个二维数组中，在上述红外图像上选取最亮或者最暗区域作 为待测区域。由灰度值得到对应区域的温度值，并获得温度最高值、最低值以及 它们之间的N个等分值，N＝3,4,5,6，……。根据这N+2个点得到N+2条闭合曲线， 若相同的温度不能构成闭合的等温曲线时，则吸纳相近的温度值作为同一温度值 形成闭合的等温曲线。再在这N+2条曲线上寻找N+2个温度变化最快的趋势点。 趋势点从内往外寻找，找到所有的点。并由中间的任意三个趋势点绘制二次曲线， 作为温度变化最快的趋势曲线。

由黑体进行温度标定，得到灰度值对应的温度值，绘制灰度与温度表。根据 该表就可以得到上述操作中的温度值。

结合图2，首先取位于最内侧的闭合等温曲线的几何中心作为起始点，以二 维数组下标值作为坐标值，根据公式找到与其外部相邻 的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找到A所在的闭 合等温曲线外部相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，如此类推，找到余下 两个点。选取中间的三个点的坐标值计算并模拟出二次曲线，作为这一区域内温 度变化最快的曲线，即可反映待测区域内温度变化最快的趋势。

结合图3，选取5个等分点，首先取位于最内侧闭合等温曲线的几何中心作为 起始点，以二维数组下标值作为坐标值，根据公式找到 与其外部相邻的闭合等温曲线上距离起始点最近的点A，再以点A为起始点，找 到A所在的闭合等温曲线外部相邻的闭合等温曲线上与点A最近的点B，如此类 推，找到余下四个点，最外圈的趋势点为点C。选取中间的三个点的坐标值来计 算模拟出二次曲线，作为这一区域内温度变化最快的曲线，即可反映待测区域内 温度变化最快的趋势。

结合图4，模拟出来的二次曲线只选取从起始点开始向外发散的一段，等温 曲线之外的趋势线为预测部分。若起始点为最低温度点，那么趋势箭头如图所示 绘制，否则在起始点处绘制，箭头方向相反。