对 贡献的相应组合图像。在一些实施例中，组合图像的相对贡献可通过一个或多个控制参数 来确定。在该实施例中，控制参数可由一个或多个用户输入、阈值和/或监测系统的其他操 作参数确定。在一些实施例中，可在块4320中执行多于或少于三个处理操作的操作。在一 些实施例中，可在块4320中执行代替和/或除所述操作之外的其他处理操作。
[0232] 例如，特定处理操作的相对贡献可包括中间图像的一个或多个分量，诸如例如乘 以相应控制参数的真彩色处理操作的结果（例如，根据图16的真彩色模式的处理）。例 如，用于确定相对贡献的一个或多个控制参数可以是相互依存的，使得块4320的结果组合 图像包括例如特定显示的动态范围内或通信耦合的监测系统所期望的动态范围内的图像 分量（例如，亮度、色度、辐射或其他分量）。在其他实施例中，与本文所述的各种混合处理 操作类似，一个控制参数可用于算术确定所有的相对贡献。在进一步的实施例中，多个控制 参数可用于确定一个或多个相对贡献，后处理操作（例如，与图15的块4140中的实施例类 似）可用于适当地调整结果组合图像的动态范围。
[0233] 在进一步的实施例中，例如，可使用阈值对逐像素分量（pixel-by-pixelbasis) 确定控制参数。这种阈值可用于补偿例如中间值和/或组合图像的过低和/或过高的亮度 和/或色度值，或选择与特定控制参数和/或相对贡献相关的中间图像的部分。例如，在一 个实施例中，一个或多个阈值可用于将〇. 75倍的控制参数（例如，对组合图像的总贡献的 75% )应用于亮度值高于中间值（例如，在本实施例中的阈值）的真彩色处理的中间图像 的部分，将〇. 25倍的控制参数（例如，对组合图像的总贡献的25% )应用于亮度值低于中 间值的真彩色处理的中间图像的部分。
[0234] 在一个实施例中，处理器可被配置为接收用于处理来自系统存储器的捕获的图像 的控制参数，从至少一个捕获的可见光谱图像和/或红外图像获得成像场景的颜色特征， 从至少一个捕获可见光谱图像和/或红外图像获得高空间频率含量（例如，其可相同或不 同于用于获得场景的颜色特征的图像），并产生组合图像，该组合图像包括由一个或多个控 制参数确定的颜色特征和高空间频率含量的相对贡献。
[0235] 在一些实施例中，获得的场景的颜色特征（例如，真彩色处理4324)可涉及一个或 多个处理步骤，其类似于参考图16中的块4233、4235和4238(例如，真彩色模式）所讨论 的那些步骤。在其他实施例中，获得高空间频率含量（例如，高对比度处理4326)可涉及一 个或多个处理步骤，其类似于参考图16中的块4232、4234、4236和4238 (例如，高对比度模 式）所讨论的那些步骤。在进一步的实施例中，基于场景的NUC处理4322、真彩色处理4324 和高对比度处理4326中任何一个或者它们组合可包括一个或多个处理步骤，其相同和/ 或类似于参考图15中的块4120-4140所讨论的那些步骤。此外，根据2009年6月3日提出 美国专利申请No. 12/477, 828和/或2012年4月2日提出的美国专利申请No. 13/437,645 提供的方法（通过引入的方式将其整体并入本文），可执行代替或除块4322、4324和/或 4326之外的其他图像分析和处理。
[0236] 在一个实施例中，处理器可被配置为例如通过启用或禁用校正或通过根据应用于 校正项的全部或至少一部分的整体增益实施校正，将基于场景的NUC处理选择性地应用于 一个或多个红外图像。在某些实施例中，例如，选择可与（例如，成比例的）控制参数有关。 在另一个实施例中，红外摄像机可被配置为将基于场景的NUC处理选择性地应用于一个或 多个红外图像。
[0237] 在一些实施例中，真彩色处理4324可包括从由可见光谱成像模块（诸如监测系统 中的非热摄像机）捕获的场景的可见光谱图像的色度分量获得场景的颜色特征。在该实施 例中，组合图像可包括红外图像的亮度分量的相对贡献，其中红外图像的亮度分量的相对 贡献（例如，其乘法因子、增益或强度）基本匹配于颜色特征的相对贡献。在一些实施例中， 确定颜色特征的相对贡献的控制参数可用于确定红外图像的亮度分量的相对贡献。在进一 步的实施例中，在代替红外图像的亮度分量，使结果混合图像数据贡献于组合图像之前，可 将红外图像的亮度分量与可见光谱图像的亮度分量混合在一起。在各种实施例中，红外图 像的亮度分量可对应于红外图像的辐射测定分量。
[0238]在一些实施例中，高对比度处理4326可包括从可见光谱（或其他非热图像）的亮 度分量获得高空间频率含量。在该实施例中，组合图像可包括红外图像的色度分量的相对 贡献，其中红外图像的色度分量的相对贡献基本匹配于高空间频率含量的相对贡献。在一 些实施例中，确定高空间频率含量的相对贡献的控制参数可用于确定红外图像的色度分量 的相对贡献。在进一步的实施例中，在代替高空间频率含量，使结果混合图像数据贡献于组 合图像之前，可将高空间频率含量与红外图像的亮度分量混合在一起。在各种实施例中，红 外图像的色度分量对应于红外图像的辐射测定分量。
[0239] 在各种实施例中，可以任何期望的顺序（例如，串行、并行或它们的组合）执行块 4322、4324 和 4326 的处理。
[0240] 图18示出了根据本公开实施例的适于成像场景的紧凑型成像系统的框图。例如， 图18的系统5300可以是多光谱摄像机715 (参照图7-11)的实施例。
[0241] 在图18所示的实施例中，系统5300包括双模块插座5320,其物理耦合到公共衬底 5310的并适于接收两个成像模块（诸如红外成像模块4002b和非热成像模块4002a)和使 它们彼此对齐。在一个实施例中，红外成像模块4002b可以是红外摄像机115的实施例，且 非热成像模块4002a可以是非热摄像机725的实施例（例如，参照图7)。在进一步的实施 例中，双模块插座5320可包括适于通过其物理布置或形状明显标示成像模块的适当插入 物的固定弹簧、夹子或其他物理约束装置。在进一步的实施例中，双模块插座5320可适于 提供成像模块4002a-b的一个或多个顶点、斜坡或旋转对准，这比在将成像模块直接焊接 到公共基板5310或将他们插入到多个单模块插座的条件下要多（例如，更多的对准）。双 模块插座5320可包括用于成像模块4002a-b的公共电路和/或公共固定装置，因此，与成 像模块4002a-b具有单个插座的实施例相比，潜在地减少系统5300的整个尺寸。此外，通 过间隔使成像模块紧密联系在一起，双模块插座5320可适于减少成像模块4002a-b捕获的 图像之间的视差。
[0242] 还示出了接收与双模块插座5320隔开的成像模块4002c和成像模块4002a_b的 单模块插座5324。例如，成像模块4002c可对与由成像模块4002a-b-方或双方感测的频 谱相同、重叠或不同的频谱敏感。在成像模块4002c对与成像模块4002a-b任一方频谱相同 的频谱敏感的实施例中，系统5300可适于在那个频谱中以立体（例如，3D)的方式捕获常见 场景的附加图像和场景的图像部分。在这种实施例中，成像模块4002c和成像模块4002a-b 任一方之间的空间距离通过增加视差误差来增加立体成像的敏锐度。在一些实施例中，系 统5300可被配置为产生组合图像，该组合图像包括从由成像模块4002a-c捕获的一个或多 个图像获得的常见场景的立体成像特征和/或多光谱特征。在其他实施例中，立体成像可 用于确定到场景中物体的距离，确定自动聚焦参数，进行一系列计算，自动调整视差误差， 产生大气吸附场景中红外和/或其他光谱的特定范围的图像和/或其他立体成像特征。
[0243] 在成像模块4002c对成像模块4002a_b感测的频谱以外的频谱敏感的实施例中， 系统5300可被配置为产生包括从场景的三个不同光谱视图获得的场景特征（例如，包括被 监测的一些或所有电气设备的场景）的组合图像。
[0244] 虽然用与单模块插座5324分开的双模块插座5320描述了系统5300,但在其他实 施例中，系统5300可包括适于接收三个或更多个成像模块的三元组（或更高阶）模块插 座。而且，在期望紧凑的情况下，可以多层交错布局的方式布置相邻模块，使得它们的光轴 比通常允许的它们的平面区域能更紧密地放置在一起。例如，双模块插座5320可适于在比 红外成像模块4002b高的水平上接收可见光谱成像模块4002a并重叠红外成像模块4002b的非光敏感区域。
[0245] 图18额外示出了接收光源模块/垂直腔面发射体激光器（VCSEL)5330的照明器 插座5322。系统5300可被配置为使用VCSEL5330以一个或多个成像模块4002a-c感测的 频谱照亮场景的至少一部分。在一些实施例中，通过耦合的微机电透镜和由一个或多个处 理器4010和成像模块4002a-c控制的其他系统，VCSEL5330可以是选择性可调的和/或定 向瞄准的。照明器插座5322可被实现为例如具有与单模块插座5324相同或类似的结构， 或可被实现为多模块插座。在一些实施例中，热图像可用于检测图像中的"热"点，诸如断 路器箱的图像。照明模块可用于照亮断路器的标签以潜在确定热点的原因。在一些实施例 中，立体成像可以用于确定VCSEL5330的瞄准点。
[0246] 在一些实施例中，处理器4010和成像模块4002a_c中的任何一个都可被配置为接 收指示由第一成像模块（例如，红外成像模块4002b)成像的感兴趣部分的用户输入（例 如，来自一个或多个其他部件4018,耦合到系统5300的触敏显示器，和/或本文公开的任何 用户输入设备），控制照明模块（例如，VCSEL5330)以第二成像模块（例如，非热成像模块 4002a)感测的频谱照亮感兴趣部分的至少部分，接受来自第二成像模块的感兴趣部分的照 亮捕获的图像，并产生包括来自照亮捕获的图像的、场景的照明特征的组合图像。
[0247] 在图18示出的实施例中，系统5300还包括处理器4010、存储器4012、通信模块 4014和其他部件4018,其中任何一种都可根据本文描述的各种技术来实现。
[0248] 应该意识到，系统5300可被提供或者不提供任何或所有部件5320、4010、4012、 4014和/或4018。成像模块4002a-c和/或VCSEL5330的处理、存储、输入/输出和通信 可用其中实现系统5300的更大的系统来提供，诸如监测系统100或监测系统400。
[0249]图19示出了根据本公开实施例的、适合成像场景的成像模块的装配系统5400的 框图。例如，成像模块4002a_b(例如，监测系统的红外摄像机和非热摄像机）可用公共外壳 5440来实现，使得他们在多光谱摄像机诸如摄像机715内的布置更紧凑和/或更整齐。如 图19所示，系统5400可包括公共外壳插座5420、处理模块5404a-b、传感器组件5405a-b、 FPA5406a-b、公共外壳5440和透镜筒5408a-b(例如，类似于图2的透镜筒210)。公共外壳 5440可以用于进一步对齐例如具有其光轴的成像模块4002a-b的部件，而不是单个成像模 块。在图19所示的实施例中，成像模块可被公共成像模块外壳覆盖。在其他实施例中，公 共外壳5440可被放置在整个成像模块4002a-b上（例如，保留他们自己的单独外壳），并可 以是例如用于便携式主机设备的外壳的一部分。
[0250] 图20示出了根据本公开实施例的适于成像场景的成像模块的布局5600的框图。 例如，在图20中，两个成像模块4002a-b的至少部分可以以交错布局的方式布置，其中成像 模块4002b(例如，潜在包括FPA5606b)的传感器组件5605b的部分重叠了成像模块4002a 传感器组件5605a的部分（例如，但不重叠FPA5606a的任何部分）。
[0251] 在一些实施例中，成像模块4002a_b可用公共处理模块/电路板5604来实现（例 如，在一些实施例中，类似于图2中的处理模块260和电路板270)。公共处理模块/电路 板5604可被实现为能够执行指令和/或执行如本文所述的图像处理操作的任何适当的处 理装置（例如，逻辑器件、微控制器、处理器、ASIC、数字信号处理器（DSP)、图像信号处理器 (ISP)或包括上述多通道实现的其他装置）。在一些实施例中，公共处理模块/电路板5604 可适于使用例如标准，和/或使用如本文所述的共同数据格式将非热图像（例如， 可见光谱像）和红外图像（例如，热图像）存储到共同数据文件。
[0252] 虽然已经描述了关于电气柜的各种监测系统，但是本文所述的技术可以用在任何 对热图像的监测是有用的环境中，例如，数据中心或其他适当的地点处的电气设备的监测。
[0253] 在合适的情况下，可通过硬件、软件或者硬件和软件的结合来实现本公开所提供 的各种实施例。同样的在合适的情况下，在不脱离本公开的精神的情况下，可将本文所提出 的各种硬件部件和/或软件部件合并为包括软件、硬件和/或二者的复合部件。在合适的 情况下，在不脱离本公开的精神的情况下，可将本文所提出的各种硬件部件和/或软件部 件分离为包括软件、硬件或二者的子部件。另外，在合适的情况下，可以预期的是，软件部件 能够实现为硬件部件，反之亦然。而且，本文描述的关于一些部件的各种技术可适当地应用 于其他部件。
[0254] 根据本公开的软件，例如，程序代码和/或数据可存储在一个或者多个非暂时性 机器可读介质中。还可以预期的是，可使用一个或者多个通用或者专用计算机和/或计算 机系统、网络和/或其他方式来实现本文所提及的软件。在合适的情况下，本文所描述的各 种步骤的顺序可以改变、合并为复合步骤和/或分离为子步骤，以提供本文所描述的功能。
[0255] 虽然结合为数有限的实施方式详细介绍了本实用新型，但是容易理解本实用新型 并不局限于这些公开的实施方式。而在此基础上，本实用新型可以被修改以包含任意数量 的变化、变更、替代或未在本文描述的等效布置，但是其都与本实用新型的精神和保护范围 相称。此外，虽然已经介绍了本实用新型的各种实施方式，但是可以理解本实用新型的各个 方面可能仅包括所描述的实施方式的某些。因此，本实用新型不限于上述的描述，仅受限于 所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于机柜的监测系统，其特征在于，包括： 红外摄像机，其配置成捕获放置在机柜的内部腔室中的电气设备的至少一部分的热图 像； 非热摄像机，其配置成捕获放置在机柜的内部腔室中的电气设备的至少一部分的非热 图像；和 通信接口，其配置成传输热图像和非热图像以供用户外部查看。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括配置为产生组合图像的处理 器，该组合图像包括来自非热图像的可见光谱特征和来自热图像的辐射测定分量的热特 征。3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，组合图像包括： 编码成组合图像的亮度分量的非热图像的高空间频率含量；和 编码成组合图像的亮度分量的和/或编码成组合图像的色度分量的辐射测定分量。4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于： 组合图像包括编码成组合图像的色度分量的非热图像的色度分量； 辐射测定分量包括热图像的亮度分量； 组合图像包括含有辐射测定分量和可见光谱图像的亮度分量的混合图像数据；和 混合图像数据被编码成组合图像的亮度分量。5. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括配置成显示组合图像的用户 可视屏幕。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，用户可视屏幕安装在机柜的外表面上。7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，用户可视屏幕远离机柜。8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括： 附加红外摄像机，其配置成捕获电气设备的相应部分的附加热图像； 附加非热摄像机，其配置成捕获电气设备的相应部分的附加非热图像；和 其中通信接口被配置成传输附加热图像和附加非热图像供用户外部观看。9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，非热摄像机包括可见光摄像机。10. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括： 电磁耦合器，其配置成从机柜内的至少一个导体接收电磁能量； 能量收获电路，其配置成从电磁耦合器提供电力； 电池，其配置成给红外摄像机和非热摄像机供以电力。11. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于： 热图像是电气设备的至少一部分的未模糊的热图像；和 该系统还包括处理器，该处理器配置为： 基于由热摄像机捕获的故意模糊的热图像，确定多个非均匀校正项，和 将该非均匀校正项应用于未模糊的热图像，以从未模糊的热图像去除噪声。
【专利摘要】提供了用于监测电气设备的各种技术。在一些实现方式中，用于机柜的监测系统可包括红外摄像机和非热摄像机。红外摄像机可被配置成捕获放置在机柜的内部腔室中的电气设备的至少一部分的一个或多个热图像。非热摄像机可被配置成捕获电气设备的一部分的一个或多个非热图像，诸如可见光图像。在一些实现方式中，可产生包括供用户观看的热图像和非热图像的特征的组合图像。在一些实现方式中，摄像机可通过物理耦合到机柜内的电连接器和/或通过电磁能量收获技术接收电能。还提供了其他实现方式。
【IPC分类】H04N7/18, H04N5/232, H04N5/33
【公开号】CN204967995
【申请号】CN201390001123
【发明人】T·J·斯坎伦, M·福克斯, N·霍根斯特恩, T·R·赫尔特, K·斯特兰德玛, P·布朗热, B·夏普, M·纳斯迈耶, E·A·库尔特
【申请人】菲力尔系统公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2013年12月26日
【公告号】EP2939414A1, WO2014105993A1