用于过滤热图像数据的方法和系统技术方案

提供了一种用于过滤热图像数据的方法(1300)和系统(1000)。方法(1300)包括：通过热图像检测器(1110)捕获(1302)热图像数据；形成(1304)强度值的信号分布；识别(1306)强度值的信号分布的第一部分(220)，第一部分是具有等于或小于基于热图像检测器的分辨率参数的预定强度跨度的强度宽度(222)的峰；识别(1307)具有大于预定强度跨度的强度宽度的第二部分(210)；确定(1308)第一部分与第二部分之间的强度范围；并且如果强度范围大于预定最小强度范围，则通过排除形成第一部分的部分的热图像数据来过滤(1310)热图像数据。

Method and system for filtering thermal image data

【技术实现步骤摘要】
用于过滤热图像数据的方法和系统
本专利技术涉及用于过滤热图像数据的方法以及用于过滤热图像数据的系统。
技术介绍
具有高于绝对零度的温度的物体发射热辐射。发射的辐射的强度和光谱含量随物体的温度而变化。通常，发射的辐射的强度随物体的温度升高而增大。热成像系统利用诸如微测辐射热计的热传感器通过将检测到的热能转换成电能以产生场景的图像或视频，来可视化场景内的热差异。此外，与利用可见光的成像系统相比，当可以在场景中有或没有照明的情况下检测场景中的物体时，使用热成像系统是有利的。热成像系统可以进一步减轻与复杂光条件(诸如当场景中存在阴影或背光时)相关的问题。因此，热成像系统频繁用于白天和夜晚期间的监测应用。然而，实现场景中感兴趣的物体的检测和/或识别可能有问题。例如，包括具有截然不同的强度的物体的场景(诸如具有与地面不同的温度的天空)然而可能用光热图像的可用强度水平范围的大部分，使得强度水平范围的仅小部分分布在场景中感兴趣的区域上，例如，车辆、人或建筑物。场景中的细节以及其他感兴趣的物体可能因此难以区分。为此，US2014/0168445A1公开了对图像进行处理以减少图像中由天空对可用输出动态范围的消耗的技术。更具体地，可以基于图像中的地平线的位置来识别图像中的可以与天空对应的区或区域。然后分析所识别的天空区域中的辐照度水平的分布以确定可归因于天空区域的动态范围，并且生成对可归因于天空区域的动态范围进行压缩的传递函数，使得图像中的天空可以被抑制。这种辐照度水平的过滤提高了成像能力，但是然而依赖于天空区域的静态识别。此外，所提出的方法需要图像采集和潜在复杂图像分析。因此，存在用于提高热成像系统的成像能力的更简单和更有效的方法的需求。具体地，存在改进的技术的需求，以改进具有与其周围环境的强度的巨大差异有关的区域的热图像中感兴趣的物体的检测和/或识别能力的。成像能力优选地应适应场景内的动态强度变化。
技术实现思路
鉴于上文，本专利技术构思的目的是提供一种用于过滤热图像数据的方法和系统。本专利技术的另一目的是允许排除与热成像系统描绘的场景中的孤立区域(isolatedregion)有关的热图像数据。因此，可以获得改进的对场景中感兴趣的物体的检测和/或识别。因此，可以使感兴趣的物体在热图像数据中更加明显。因而提供了热成像系统的改进的成像能力。本专利技术的目的是单独或以任何组合减轻、缓解或消除本领域中的一个或多个上述缺陷和缺点，并至少解决上述问题。根据第一方面，通过用于过滤热图像数据的方法来实现上述和其他目的。该方法包括：通过热图像检测器捕获热图像数据；从热图像数据形成强度值的信号分布；识别强度值的信号分布中的第一部分，第一部分是具有等于或小于基于热图像检测器的分辨率参数的预定强度跨度的强度宽度的峰；识别强度值的信号分布的第二部分，第二部分具有大于预定强度跨度的强度宽度；确定第一部分与第二部分之间的强度范围；并且如果强度范围大于预定最小强度范围，则通过排除形成强度值的信号分布的第一部分的部分的热图像数据来过滤热图像数据。借助于本方法，能够从热图像数据中排除孤立区域，并且从而减小热图像数据中的总强度水平范围。用语“强度值的信号分布”应被解释为其中像素数量根据强度被分布的分布。在强度值的信号分布的图形表示中，水平轴可以表示强度，并且垂直轴可以表示与给定的一个或多个强度值对应的像素数量。这种表示也被称为直方图。用语“分辨率参数”应被解释为热图像检测器能够用来确定入射辐射的强度的精度。用语“信号强度响应参数”与从热图像检测器上的入射辐射到电信号的转换的参数有关。用语“强度范围”应被解释为定义信号分布的一部分的强度位置的强度值与定义信号分布的另一部分的强度位置的另一强度值之间的差。例如，定义第一部分的强度位置的强度值可以是一强度值，在该强度值处第一部分具有其峰信号强度，并且定义第二部分的强度位置的强度值可以是一强度值，在该强度值处第二部分具有高于预定阈值信号值的信号强度。技术人员认识到，存在可以分别用来定义第一部分和第二部分的强度位置的多个不同的强度值。例如，一部分的强度位置可以基于该部分的累积面积，使得该部分的累积面积处于预定阈值区域处的强度值定义该部分的强度位置。用语“预定最小强度范围”应被解释为一最小强度范围，通过该最小强度范围，第一部分必须与第二部分分离以便该方法排除形成第一部分的部分的热图像数据。用语“排除形成第一部分的部分的热图像数据”应被解释为至少部分地排除形成第一部分的部分的热图像数据。换句话说，不需要完全排除形成第一部分的部分的所有热图像数据，因为热图像数据的减少可能是有益的。用语“峰”应被解释为强度值的信号分布的具有等于或小于预定强度跨度的强度宽度的部分。根据本方法，热图像检测器捕获热图像数据。热图像检测器可以包括冷却的热图像检测器或未冷却的热图像检测器。热图像检测器可以包括微测辐射热计(microbolometer)。热图像检测器可以是热感摄像机。热图像数据可以与由热图像检测器描绘的场景有关。热图像检测器可以捕获场景的图像。图像可以基于热图像数据。根据本方法，强度值的信号分布从热图像数据形成。从热图像数据形成强度值的信号分布的一个优点可以是对热图像数据中的孤立强度进行识别。根据本方法，在强度值的信号分布中的第一部分被识别。第一部分是具有等于或小于基于热图像检测器的分辨率参数的预定强度跨度的强度宽度的峰。换句话说，热图像数据包括具有在强度值上的扩展的多个像素。强度值的信号分布的第一部分可以涉及由热图像检测器捕获的场景中包括的与天空和/或天空的映像有关的热图像数据。强度值的信号分布中的第一部分可以涉及由热图像检测器捕获的场景中包括的与太阳和/或太阳的映像有关的热图像数据。第一部分的强度宽度可以是第一部分的半最大值处的全宽度。第一部分的最大值可以是强度值的最大像素数。例如，包括均一温度的物体的热图像数据可以具有在强度值上具有小扩展的大量像素，并且从而可以呈现为来自热图像数据的所形成的强度值的信号分布的峰。强度值的信号分布中的峰的宽度与热图像检测器的分辨率参数有关。本领域技术人员认识到，根据强度值的信号分布如何形成，强度值的信号分布中的峰可以是强度值的信号分布中的暂降(dip)。例如，强度值的信号分布中的峰可以是强度值的相同信号分布的反转中的暂降。识别作为具有等于或小于预定强度跨度的强度宽度的峰的第一部分的优点可以是识别出与均一温度的物体有关的热图像数据。还有利的是，可以识别出与具有相似温度的多个物体有关的热图像数据。例如，与具有相同温度的多个物体有关的热图像数据可以形成强度值的信号分布中的单个峰的一部分。如将在下面描述的，可以进一步排除具有均一温度的特征。根据本方法，第一部分与第二部分之间的强度范围被确定。根据本方法，如果强度范围大于预定最小强度范围，则通过排除形成强度值的信号分布中的第一部分的部分的热图像数据来过滤热图像数据。因此，如果第一部分所在的强度值比预定最小强度范围更远离第二部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于过滤热图像数据的方法(1300)，所述方法(1300)包括：/n通过热图像检测器(1110)捕获(1302)热图像数据；/n从所述热图像数据形成(1304)强度值的信号分布；/n识别(1306)所述强度值的信号分布中的第一部分(220)，所述第一部分(220)是具有等于或小于基于所述热图像检测器(1110)的分辨率参数的预定强度跨度的强度宽度(222)的峰；/n识别(1307)所述强度值的信号分布的第二部分(210)，所述第二部分(210)具有大于所述预定强度跨度的强度宽度；/n确定(1308)所述第一部分(220)与所述第二部分(210)之间的强度范围；并且/n如果所述强度范围(232)大于预定最小强度范围，则通过排除形成所述强度值的信号分布中的所述第一部分(220)的部分的热图像数据，来过滤(1310)所述热图像数据。/n

【技术特征摘要】
20180910 EP 18193462.11.一种用于过滤热图像数据的方法(1300)，所述方法(1300)包括：
通过热图像检测器(1110)捕获(1302)热图像数据；
从所述热图像数据形成(1304)强度值的信号分布；
识别(1306)所述强度值的信号分布中的第一部分(220)，所述第一部分(220)是具有等于或小于基于所述热图像检测器(1110)的分辨率参数的预定强度跨度的强度宽度(222)的峰；
识别(1307)所述强度值的信号分布的第二部分(210)，所述第二部分(210)具有大于所述预定强度跨度的强度宽度；
确定(1308)所述第一部分(220)与所述第二部分(210)之间的强度范围；并且
如果所述强度范围(232)大于预定最小强度范围，则通过排除形成所述强度值的信号分布中的所述第一部分(220)的部分的热图像数据，来过滤(1310)所述热图像数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定最小强度范围基于所述热图像检测器(1110)的信号强度响应参数。


3.根据权利要求1所述的方法(1300)，所述方法(1300)进一步包括：
从过滤后的热图像数据形成(1318)强度值的第二信号分布；
重缩放(1320)所述过滤后的热图像数据；并且
从重缩放后的过滤后的热图像数据形成(1322)强度值的第三信号分布，所述强度值的第三信号分布跨越比所述强度值的第二信号分布的强度水平范围大的强度水平范围。


4.根据权利要求2所述的方法(1300)，其中所述信号强度响应参数是温度相关的，并且其中所述方法(1300)进一步包括：
确定(1312)所述热图像检测器(1110)的温度；并且
基于所确定的所述热图像检测器(1110)的温度，设置(1316)所述预定最小强度范围。


5.根据权利要求1所述的方法(1300)，其中所述分辨率参数是温度相关的，并且其中所述方法(1300)进一步包括：
确定(1312)所述热图像检测器(1110)的温度；以及
基于所确定的所述热图像检测器(1110)的温度，设置(1314)所述预定强度跨度。


6.根据权利要求1所述的方法(1300)，其中所述预定强度跨度是所述分辨率参数的预定倍数。


7.根据权利要求1所述的方法(1300)，其中所述第一部分(220)的所述强度宽度(222)等于所述第一部分(220)的、在所述第一部分(220)的最大值(224)的预定分数处的宽度。


8.根据权利要求1所述的方法(1300)，其中所述分辨率参数是所述热图像检测器(1110)的信噪比系数。


9.根据权利要求1所述的方法(1300)，所述方法(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·温泽尔，耶斯佩尔·本特松，安东尼·霍金斯，
申请(专利权)人：安讯士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE