使用热成像照相机来改进视差调整的方法及热成像照相机系统技术方案

本发明专利技术涉及用于终端用户视差调整的方法，具体地涉及一种具有可见光和红外照相机模块的热成像系统，所述系统可以执行用于减小捕捉的可见光和红外图像之间的视差误差的各种方法。该系统可以执行第一校准方法，其可以是手动的或自动的，并且可以经由用户接口来接收后续视差改进调整。可将视差改进调整存储在存储器中以供将来使用。系统可以包括能够与红外照相机模块对接以便产生修改的红外图像的附加透镜。该系统可以执行用以减小修改的红外和可见光图像之间的视差的方法，并且可以接收后续视差改进调整以进一步减小修改的红外和可见光图像之间的视差。可以将附加透镜视差改进数据存储在透镜的照相机存储器的存储器中，以便将来在视差修正中使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
技术介绍
在各种情况下使用热成像照相机。例如，在维护检查期间常常使用热成像照相机 来对设备进行热检查。除其它类型的设备之外，示例性设备可包括旋转机械、配电板或成断 路器排。热检查可以使用红外（IR)能量检测来检测设备热点，诸如过热机器或电气部件， 帮助确保在更显著的问题发展之前及时地修理或替换过热设备。 根据照相机的构造，热成像照相机还可生成同一对象的可见光图像。照相机可以 协调方式显示红外图像和可见光图像，例如以帮助操作员解释由热成像照相机生成的热图 像。不同于一般地在不同对象之间提供良好对比度的可见光图像，与现实场景相比常常难 以识别和辨别热图像中的不同特征。为此，操作员可依赖于可见光图像以帮助解释热图像 和使其聚焦。 在热成像照相机被构造为生成热图像和可见光图像两者的应用中，照相机可包括 两组单独的光学件：可见光光学件以及红外光学件，其中，所述可见光光学件使可见光聚焦 在可见光传感器上用于生成可见光图像，所述红外光学件使红外辐射聚焦在红外传感器上 用于生成红外图像。 包括可见光光学件和传感器以及红外光学件和传感器的照相机可将这些单独装 置定位于照相机上的单独位置中。例如，VL部件可位于IR部件上方、下方或任一侧。因 此，可设想在某些实施例中，用两组光学件观察到的场景基本上是不同的，一个偏离另一 个，即，可存在被结合在图像之间的视差偏移，其可以是由于来自两组光学件的视差而引起 的配准误差的体现。 在某些先前实施例中，用户可调整一组或多组光学件的焦距以尝试分辨此视差偏 移。其它照相机可以是定焦器件，并且可能不具有用其来解决视差偏移的可调整焦距。某 些照相机可以包括到目标距离（distance-to-target)测量并基于此类测量来调整视差。然 而，在任何情况中，可出现其中聚焦、到目标距离或出厂校准视差修正不足且并未适当地修 正视差误差的情况。另外，将附加透镜结合到热成像照相机中可以用于使视差修正混合或 复杂化。
技术实现思路
本公开的方面针对用于减小红外（IR)与可见光（VL)图像之间的视差误差的系统 和方法。在某些示例中，IR和VL图像可以经历第一视差修正以便减小图像之间的视差误 差。可以例如经由使IR和VL图像中的一者或两者聚焦来执行此类修正。在第一视差修正 之后，可以显示IR和VL图像，包括第一修正。随后，用户可以经由用户接口手动地对IR和 VL图像进行配准。该手动配准可以导致第一组视差改进数据，其可以在第一视差修正之后 修正其余视差。可以将第一组视差改进数据存储在存储器(例如，照相机中的存储器）中以 供将来使用，诸如以用于输入到视差修正数学算法中。 在某些示例中，一种系统可以包括用于产生已修改IR图像的附加IR透镜。在类 似于上述的过程中，该系统可以执行视差修正(例如，第二视差修正）以减小已修改IR图像 与相应VL图像之间的视差。可以在视差修正过程之后在显示器上呈现结果得到的已修改IR和相应VL图像。随后，用户可以经由用户接口来手动地对已修改IR和相应VL图像进行 配准。手动配准可以导致第二组视差改进数据。可以将此第二组视差改进数据存储在存储 器中以供将来使用。在某些示例中，可以将第二组视差改进数据存储在照相机存储器或存 储于附加透镜内的存储器中。 在某些实施例中，系统可以采用数学算法用于执行自动化视差改进。在某些示例 中，该系统包括一个或多个数学算法，其能够接收视差改进数据作为输入以确定视差改进 值。例如，在某些示例中，该系统可以接收存储在存储器(例如，照相机存储器或透镜存储器 中的一者或两者)中的视差改进数据作为到数学算法中的输入。在某些实施例中，可以将视 差改进数据重置以不促进由一个或多个数学算法确定的视差改进。【附图说明】 图1是示例性热成像照相机的透视前视图。 图2是图1的示例性热成像照相机的透视后视图。 图3是图示出图1和2的热成像照相机的示例性部件的功能框图。 图4是示出了热成像照相机的各部分与附加IR透镜之间的接合和通信的示意性 表不。 图5是图示出用于对视差误差进行微调的示例性方法的过程流程图。 图6是图示出用于在使用附加IR透镜的同时对视差误差进行微调的示例性方法 的过程流程图。 图7是图示出包括视差误差的混合IR和VL图像的示例性屏幕快照。【具体实施方式】 以下详细描述本质上是示例性的，且并不意图以任何方式限制本专利技术的范围、适 用性或构造。相反地，以下描述提供了用于实现本专利技术的示例的某些实际说明。提供了用 于所选元件的构造、材料、尺寸以及制造过程的示例，并且所有其它元件采用本专利技术的领域 的普通技术人员已知的东西。本领域的技术人员将认识到许多所述示例具有各种适当的替 换方案。 可以使用热成像照相机来跨在观察中的场景(包括一个或多个对象）检测热图。 热成像照相机可检测由场景发出的红外辐射，并且将该红外辐射转换成指示热图的红外图 像。在某些实施例中，热成像照相机还可从场景捕捉可见光，并将该可见光转换成可见光图 像。根据热成像照相机的构造，照相机可包括用以使红外辐射聚焦在红外传感器上的红外 光学件和用以使可见光聚焦在可见光传感器上的可见光光学件。 各种实施例提供了用于使用平均技术来产生具有减少噪声的热图像的方法和系 统。为了进一步改善图像质量并消除可由平均(例如模糊、幻影等)引起的问题，在平均之前 在热图像上执行图像对准过程。 图1和2分别地示出了示例性热成像照相机100的前和后透视图，其包括壳体 102、红外透镜组件104、可见光透镜组件106、显示器108、激光器110以及触发控制机构 112。壳体102容纳热成像照相机100的各种部件。热成像照相机100的底部部分包括用 于经由一只手来握持和操作照相机的提把手。红外透镜组件104从场景接收红外辐射并使 辐射聚焦在红外传感器上，以便生成场景的红外图像。可见光透镜组件106从场景接收可 见光并使该可见光聚焦在可见光传感器上，以便生成同一场景的可见光图像。热成像照相 机100响应于压下触发控制机构112而捕捉可见光图像和/或红外图像。另外，热成像照 相机100控制显示器108显示由照相机生成的红外图像和可见光图像，例如以帮助操作员 对场景进行热检查。热成像照相机100还可包括被联接到红外透镜组件104的聚焦机构， 该红外透镜组件104被构造成使红外透镜组件的至少一个透镜运动，从而调整由热成像照 相机生成的红外图像的焦距。 在操作中，热成像照相机100通过从场景接收在红外波长谱中发射的能量并处理 该红外能量以生成热图像来检测场景中的热图。热成像照相机100还可通过接收在可见光 波长谱中的能量并处理该可见光能量以生成可见光图像来生成同一场景的可见光图像。如 下面更详细地描述的，热成像照相机100可包括被构造成捕捉场景的红外图像的红外照相 机模块和被构造成捕捉同一场景的可见光图像的可见光照相机模块。红外照相机模块可接 收通过红外透镜组件104投射的红外辐射并由此生成红外图像数据。可见光照相机可接收 通过可见光透镜组件106投射的光并由此生成可见光数据。 在某些示例中，热成像照相机100基本上同时地(例如，在同一时间)收集或捕捉红 外能量和可见光能量，使得由照相机生成的可见光图像和红外图像在基本上相同的时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用热成像照相机来改进组合的红外（IR）和可见光（VL）图像中的视差修正的方法，所述方法包括：提供热成像照相机，所述热成像照相机包括用于产生IR图像且具有IR光轴的IR照相机模块、用于产生VL图像且具有VL光轴的VL照相机模块、用户接口、处理器、存储器以及显示器，其中，所述IR光轴偏离所述VL光轴，导致IR和VL图像之间的视差误差；经由所述用户接口来选择第一校准模式；执行第一视差修正，以减小由IR和VL照相机模块产生的IR和VL图像之间的所述视差误差；在所述显示器上观看包括所述第一视差修正的目标场景的IR和VL图像的混合；经由所述用户接口来手动地对所述IR和VL图像进行配准，以改进所述第一视差修正；生成与将所述IR和VL图像相对于彼此而进行手动配准的量相对应的第一组视差改进数据；以及将所述第一组视差改进数据作为基础视差改进数据保存在所述存储器中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J里德，TJ麦克芒努斯，
申请(专利权)人：弗兰克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US