一种示波器及其图像处理方法技术

本发明专利技术涉及一种示波器及其图像处理方法，示波器包括：数据接收单元，用于接收热像数据；解析单元，用于将接收到的热像数据进行解析并得到热像图；计算单元，用于计算所述热像图各像素点的温度数据，并做算法补偿使温度数据更为精确；定位单元，用于对所述热像图各像素点的温度与标准温度参考值作比对，并对温度异常点进行定位；显示单元，用于显示热像图及温度异常点。通过本发明专利技术的示波器可以观测目标元器件的温度在单位时间内的变化曲线，也可以观测目标元器件温度与其电压信号的变化曲线，方便电子工程师分析元器件性能受温度影响的变化关系，进而排查电路设计问题。

An Oscilloscope and Its Image Processing Method

The present invention relates to an oscilloscope and its image processing method. The oscilloscope includes: a data receiving unit for receiving thermal image data; an analysis unit for parsing and obtaining thermal image from received thermal image data; a calculation unit for calculating the temperature data of each pixel of the thermal image and making algorithm compensation to make the temperature data more accurate; and a positioning unit for correcting the temperature data. The temperature of each pixel of the thermal image is compared with the reference value of the standard temperature, and the abnormal temperature points are located; the display unit is used for displaying the thermal image and the abnormal temperature points. The oscilloscope of the invention can observe the temperature variation curve of the target component in a unit time, and the temperature variation curve of the target component and its voltage signal, so as to facilitate the electronic engineer to analyze the relationship between the performance of the component affected by temperature, and to investigate the circuit design problems.

【技术实现步骤摘要】
一种示波器及其图像处理方法
本专利技术属于电路检测领域，具体涉及一种示波器及其图像处理方法。
技术介绍
目前，传统数字示波器对一般电路信号具有波形的分析功能，但是当电路中出现短路、元器件功率过大、电源利用率过低时，往往很难定位分析。而传统的热像仪，虽能够通过热像分析局部温度，进而具体的目标分析元器件的温度，但是又无法通过热像图分析具体电路问题，也无法观测目标元器件在单位时间内温度变化曲线，以及目标温度与其电信号的变化曲线，从而使得电子工程师无法分析元器件性能受温度影响的变化曲线，也就无法排查电路设计问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种结合热像仪的示波器及其图像处理方法，在传统示波器中嵌入红外温度补偿及校正等算法去解析前端热像仪接收回来的红外热辐射数据，用以解决现有技术中的热像仪和示波器无法反映目标元器件的温度在单位时间内变化曲线，以及目标温度与其电信号的变化曲线的问题。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术中的一种示波器，包括用于采集被测目标表面红外辐射的前端数据接收系统、与所述前端数据接收系统通信并做数据处理显示的后端数据处理系统，以及给上述系统供电的电源系统，其具体系统模块包括：前端数据接收系统，通过热成像传感器模组感应被测目标表面的红外热辐射，将红外热辐射转换成热像图的原始数据，并通过前端处理器做原始数据的预处理。后端数据处理系统，用于处理前端热成像原始数据得到的热像图及温度信息，对图像信息在示波器屏上做显示，并对温度信息做算法补偿及校正，以此得到精确的温度信息。同时的，用于得出所述热像图上各个像素点的温度值，并与目标点标准温度参考值作比对，以便于快速定位温度异常点的精确位置。电源系统，与上述前端数据接收系统、后端数据处理系统连接，用于将输入电压转换为多路电压，为整个系统中各类的芯片提供匹配的电源。上述示波器，其特征在于，所述示波器包括：数据接收单元，用于接收热像数据；解析单元，用于将接收到的热像数据进行解析并得到热像图；计算单元，用于计算所述热像图各像素点的温度数据，并做算法补偿使温度数据更为精确；定位单元，用于对所述热像图各像素点的温度与标准温度参考值作比对，并对温度异常点进行定位；显示单元，用于显示热像图及温度异常点。上述示波器，优选的，所述示波器还包括：温度分析单元，用于分析温度异常点的温度数据在时间阈值内的变化。上述示波器，优选的，所述示波器还包括：电压获取单元，用于获取所述温度异常点的电压并得到所述电压与时间的变化关系；电压分析单元，用于分析温度异常点的电压与其温度的变化关系。上述示波器，优选的，所述显示单元还用于显示温度异常点的温度数据在时间阈值内的变化曲线或温度异常点的电压与其温度的变化曲线。上述示波器，优选的，所述示波器还包括：热像获取单元，用于获取被测对象的热像，并将相应的热像数据发送给数据接收单元。本专利技术中的一种基于示波器的图像处理方法，包括：获取热像数据；将接收到的热像数据进行解析并得到热像图；计算所述热像图各像素点的温度数据；将温度数据与标准温度参考值做比对并对温度异常点定位。上述基于示波器的图像处理方法，优选的，所述方法还包括：分析温度异常点的温度数据在时间阈值内的变化。上述基于示波器的图像处理方法，优选的，所述方法还包括：获取所述温度异常点的电压并得到所述电压与时间的变化关系；分析温度异常点的电压与其温度的变化关系。上述基于示波器的图像处理方法，优选的，获取热像数据前，所述方法还包括：获取被测对象的热像。上述基于示波器的图像处理方法，优选的，所述热像数据通过帧数据的形式传输。本专利技术中的示波器及其图像处理方法可以观测目标元器件的温度在单位时间内的变化曲线，也可以观测目标元器件温度与其电压信号的变化曲线，并可以直观观测到温度异常点的存在，方便电子工程师分析元器件性能受温度影响的变化关系，进而排查电路设计问题。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的示波器的系统简图；图2是本专利技术实施例所提供的示波器的结构示意图；图3是本专利技术实施例中定位点的温度数据在时间阈值内的变化趋势；图4是本专利技术实施例中定位点的温度数据与电压信号的变化趋势；图5是本专利技术实施例所提供的基于示波器的图像处理方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。本专利技术实施例提供一种示波器，如图1所示，所述示波器包括：用于采集被测目标表面红外辐射的前端数据接收系统、与所述前端数据接收系统通信并做数据处理显示的后端数据处理系统，以及给上述系统供电的电源系统。前端数据接收系统包括：热成像传感器模组101，用于感应被测目标表面的红外热辐射，将红外热辐射转换成热像图的原始数据；前端处理器102，与所述热成像传感器模组101通信，用于得到热像图及热像图上各个像素点的原始温度数据。后端数据处理系统包括后端处理器103，与所述前端处理器102通信，用于取得热像图及热像图上各个像素点的原始温度数据并对温度信息做算法补偿及校正，以此得到精确的温度信息。同时的，后端处理器103用于得出所述热像图上各个像素点的精确温度值，通过比对目标标准温度参考值进而获得存在温度异常的像素点，快速定位出温度异常点的精确位置。同时的，温度异常点是通过一个或者多个像素点做的温度体现，进而将温度异常的像素点坐标数据通过显示屏104直观显示到屏幕上，直观的完成对温度异常点的定位。另外，与示波器采样探头相结合，可以得到目标对象在单位时间内的温度和电压数据。由于是在同一时刻采集到目标点的温度和电压数据，即保证在同一时间内温度和电压的一致性和唯一性。这样使得电压分析单元在描述目标点电压与其温度变化关系的曲线更为合理。显示屏104，用于显示目标点的波形数据和红外图像及温度信息，设计方式为画中画显示。即为：在波形数据主画面上，同时插入一个经过压缩的子画面显示红外图像及温度信息，使用一大一小两个画面叠加的方式，同时呈现两个画面窗口。此技术既能实时显示传统示波器探测目标点的波形数据，又能实时显示目标点的红外图像及温度信息。电源系统包括电源变压器105，用于将市电AC220V进行变压；整流滤波单元106，用于对所述电源变压器105进行整流滤波；电源芯片107，多个不同种类电源芯片，用于对整流滤波单元106输出的电压转换为多路电压，为整个系统中各类的芯片提供匹配的电源。此外，还包括示波器本身相关电路和功能模块，此不再赘述。本专利技术实施例提供一种示波器，主要的，如图1所示，所述示波器在后端处理器103对温度信息做算法补偿及校正。后端处理器103需要对前端处理器102传来的原始温度数据做快门动作测温补偿校正和环境温度补偿校正。在热成像传感器模组101每工作一段时间，就需要做快门动作测温补偿校正，以提高测温的准确性。从快门动作开始，补偿时间为540帧，补偿系数R采用分段拟合，在1-150帧使用二次函数，在151-540帧使用指数函数，如下所示：(1≤x≤150)，其中优选地，a=-0.008~-0.007，b=1.65~1.85，c=-4.1。(151≤x≤540)，其中优选地，k=125.5~127.5，m=-0.0018~0.0017。由于不同环境温度会导致其补偿幅值发生变化，所以在进行补偿时，需要读取当前环境温度，即读取当前热成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种示波器，其特征在于，所述示波器包括：数据接收单元，用于接收热像数据；解析单元，用于将接收到的热像数据进行解析并得到热像图；计算单元，用于计算所述热像图各像素点的温度数据，并做算法补偿；定位单元，用于将所述热像图各像素点的温度与标准温度参考值作比对，并对温度异常点进行定位；显示单元，用于显示热像图及温度异常点。

【技术特征摘要】
1.一种示波器，其特征在于，所述示波器包括：数据接收单元，用于接收热像数据；解析单元，用于将接收到的热像数据进行解析并得到热像图；计算单元，用于计算所述热像图各像素点的温度数据，并做算法补偿；定位单元，用于将所述热像图各像素点的温度与标准温度参考值作比对，并对温度异常点进行定位；显示单元，用于显示热像图及温度异常点。2.根据权利要求1所述的一种示波器，其特征在于，所述示波器还包括：温度分析单元，用于分析温度异常点的温度数据在时间阈值内的变化。3.根据权利要求1所述的一种示波器，其特征在于，所述示波器还包括：电压获取单元，用于获取所述温度异常点的电压并得到所述电压与时间的变化关系；电压分析单元，用于分析温度异常点的电压与其温度的变化关系。4.根据权利要求2或3所述的一种示波器，其特征在于，所述显示单元还用于显示温度异常点的温度数据在时间阈值内的变化曲线或温度异常点的电压与其温度的变化曲线。5.根据权利要求1所述的一种示波器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，蔡伟明，金占华，陈闰，
申请(专利权)人：优利德科技中国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44