专利名称：Ir照相机检查的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于IR照相机检查的装置，正如权利要求1的前序部分所定义的那样。本发明还涉及一种用于IR照相机检查的方法，正如权利要求6的前序部分所定义的那样，以及一种用于IR照相机检查的计算机程序产品。
背景技术：
通过一个红外线(IR)照相机，可以拍摄图片并将其储存在照相机内部和/或一个可移动储存设备中，例如用于视觉图片/图像的静止图像照相机。
IR照相机一般用于预防性地维护。当储存红外图像时，图像本身包含着关于被拍摄对象的温度的信息。通过频繁检查不同对象，将在故障或崩溃之前给出较早的警告。因此，令人有强烈兴趣的不仅是查看图像，还有能够辨别图像中不同对象或对象的不同部分的不同温度，分析数据并从中得出正确的结论，以及采取适当的操作。
热图像表示对象的温度，可以与视觉图像有很大的差异。这种差异可以如此之大以致于仅通过查看IR图像可能难以识别对象的热或冷的部分。因此，现有技术的IR照相机已被开发为除热数据外还允许储存例如文本评论、视觉图像和语音注释。照相机操作者可以将这些附加信息与图像一起储存。随后图可以与附加信息一起被取出并编译为一个报告。然后此报告可成为一个操作列表的基础。
重要的是，在以下几种情况下，这种报告必须尽快可用，并且提供可靠的信息，例如关于热异常的信息，这些情况是·检查保险丝盒。如果个别保险丝变热了，则意味着它过载了。
·检查一个配电系统，以检测过热的变压器或电导。
·检查一个三相电系统中的配电。即使系统或导体应该能在温度升高时运行，但是一相或两相可能比其余一相或两相热，这表示负载不均衡。
·检查一个电引擎以检测过热的轴承。
·检查电元件以发现制造误差。
·检查建筑以标识由不良或损坏的绝缘引起的热泄漏。
·检查漏水，可以作为冷点来检测。
·检查电子电路版以显现不良设计或不良的板装配。
当执行检查时，需要从对象捕获关于对象的许多不同数据，这些数据可能是以IR图像、视频电影、语音注释或其他数据的形式，可能是关于对象的工作条件的环境数据。可收集历史数据，用于比较两个或多个场合下的数据。结果可能是不同数据的一个复杂的集合，难以以提供情报的方式来解译。
发明内容
因此本发明的一个目的是根据来自更简单和更可靠的IR图像信息来检测异常和警报情况。
所述目的是根据本发明通过权利要求1定义的一种装置和权利要求6定义的一种方法来实现的。
本发明的装置、方法和计算机程序可用于指示可能的危险，或者指出需要维修的机器部件。可以根据输入数据，例如一个IR图像文件，来自动做出指示并且自动指出应采取的操作。这提供了对数据的更快和更可靠的解译，这意味着必要时可更快的采取操作，然而可避免不必要的警报。
也可储存与IR图像相关的附加数据，例如以下各项的一个或多个照相机的校准常数、背景补偿、检测器的条件、最高和最低温度、关于颜色刻度以及测量和装配参数的信息。
以下将参考附图更详细地说明本发明，在附图中图1显示了现有技术中保存IR图像的一种格式；图2显示根据本发明保存IR图像的一种格式；图3显示了根据本发明配置的一台计算机；图4逻辑上表示了所发明的程序的功能；图5是根据本发明的用于搜集所用的信息的一种方法的流程图。
具体实施例方式
图1显示了现有技术中在一个IR图像文件1中保存IR图像的一种格式，其中图像文件1包括一个第一JPEG容器3，其中包括一幅用JPEG标准压缩的IR图像，以及一个PNG容器5，其中包括一幅用PNG标准压缩的IR图像。IR图像文件1进一步包括一个参数容器7，其中包括诸如校准常数和照相机设置等的数据，以及一个文本容器9，其中包括文本数据。IR图像也可包括文本数据，例如温度范围信息。
其他数据，例如位置数据或声音数据，或者对象的一幅视觉图像也可包括在此文件中或单独的文件中。
图2显示了将IR图像与附加信息一起保存在一个IR图像文件11中的一种典型格式。用于生成所述图像的实际热信息被处理为一幅图像，最好用JPEG标准对该图像进行压缩，并将其存储在此文件的一个JPEG图像容器13中。除了JPEG图像容器13外，还可给出包含其他类型的信息的其他容器。
根据一个优选实施例，IR图像文件包括以下容器·上述JPEG图像容器13，其中保存了来自被成像的对象的辐射的一幅图像，以常规方式对其着色，以便易于从视觉上解译，并且用JPEG对其进行压缩。图像最好还具有可视的文本信息，例如当前设置、温度刻度等。
·至少一个PNG图像容器15、17，每一个保存来自被成像的对象的辐射的一幅用PNG压缩的图像。通常同一时刻可从不同角度记录几幅图像。可以不对图像进行压缩，或者用另一种无损标准对其进行压缩。但是PNG压缩标准对于本应用是可行的。
·一个参数容器19，其中保存了照相机的校准常数，它可用于重新计算以便从储存在PNG容器15、17中的保存的IR图像来获取适当温度刻度下的温度读数。
·一个设置容器21，其中保存了照相机信息，例如照相机设置和附件(即镜头)，以及其他信息，例如可视温度范围、日期、时间等。
·一个文本容器23，其中保存了写入的文本注释·一个声音容器25，其中保存了声音数据/语音注释·一个位置容器27，其中包括关于对象的位置的信息可通过照相机上的不同输入装置来提供所述数据，除IR照相机功能外，这些输入装置还可包括一个视频照相机，用于提供视觉图像文件11，以及声音记录设备，用于提供语音或声音数据文件9。某些数据，例如文本注释13以及附件信息，可以通过照相机的装置输入或者直接提供给计算机。
JPEG的缺点是它是一种有损压缩标准。因此JPEG图像所提供的信息对于测量来说不足够精确。此外，所述图像仅包括视觉信息，即在显示器上呈现的信息。JPEG图像容器13仅用于提供可由人眼解译的对象图像。照片可取代JPEG图像用于相同的用途。
PNG是一种无损压缩。因此，PNG压缩的容器储存了可使用储存在另一容器中的校准常数转换成温度的图像。此图像与JPEG图像相比通常覆盖了更大的温度范围，以便提供更好的温度分辨率，以及能够查看不在可见(有颜色的)范围内的细节。
以上联系图1或图2所说明的一个或多个文件形成了一份报告的基础，该报告是根据本发明生成的，如下所述。如果所发明的方法用于图1的文件格式，则需要一种确定文件如何彼此关联的方式，例如，通过命名惯例的方式。这可能比较困难，尤其取决于由其他记录装置设定的标准文件名称。
在处理之前，所述文件可储存在照相机中，或者被传输到一个外部存储器，例如计算机的存储器。
图3显示了根据本发明的一种装置。该装置可以是一台个人电脑，它包括一个存储和处理单元31，并且使用输入装置，其形式为连接到存储和处理单元的一个键盘33和/或一个鼠标36。一台显示器37也可连接到存储和处理单元31。
存储和处理单元31包括一个存储装置39，其中包括多个数据容器11，最好像图2中所示的那样。数据文件可从一台用于拍摄图像的IR照相机传输到存储装置39。也可在连接到计算机的一台IR照相机(未显示)中提供存储装置，而不是将文件传输到计算机存储器。正如计算机中常见的那样，所述文件可安排在一个文件层次的一个或多个目录中。存储和处理单元31还包括一个程序41，用于根据特定标准分析一个或多个文件11的内容，如上所述。程序41由一条指令装置43触发，例如，当指令装置从用户输入装置33、35之一接收到一条启动程序41的指令时。因此，指令最好既能指示要运行的程序，也能指示应被分析的一个或多个文件11。
此外，计算机还包括装置45，用于根据由程序41执行的分析的结果确定要采取的操作。操作可以是在一个数据库中储存一份报告，或者将报告发送给一台打印机和/或电子地发送给一个或多个接收者。如果发现严重的异常，则操作可以是发布一个警报以触发立即操作。
所述程序可执行多个不同的数据处理功能中的一个或多个。一个简单的功能可以是记录整幅图像上的温度，并且如果在任何给定点温度超过一个定义的阈值，则发布一个警报。可定义几个阈值，每个阈值与一个警报级别相关联，从“需要维护”到“立即关闭”。可以对每个象素测量温度，或者几个象素一起形成一组。根据大小和形状，成组的象素可以作为触发器。典型功能可以是利用等温线，即分析具有相同温度的区域而被分成一组的地方，或者查找特定大小或形状的图案，其中这种图案指示着可触发一个建议或警告的异常。来自先前检查的同一被检查对象的参考图片可用于告之系统何时以及触发何种级别的操作。
其他的分组的象素，例如矩形区域或其他形状，可以在热异常达到最大或最小阈值水平或平均水平时具有触发器，也可在标准偏差、每单位距离的热攀升和一天之中的特定时刻具有触发器。如果一个进程在运行，则可从诸如照相机的一个列表中取出进程所在的进程阶段，并且使用该进程阶段。可以使用从另一个设备读取的值，例如高峰时间功耗、当前进程流以及其他值。
可以在一幅图像上同时执行几种不同的分析，并且可产生几种建议的操作。
如果输入数据文件表示不同时刻(例如以固定的时间间隔)同一对象的图像，则程序可记录从一幅图像到下一幅中特定部分的温度变化，并且报告温度变化。如果变化率增加，则可以发布一个警报。
或者，程序也可利用一幅参考图像，所述文件与之相比较。参考图像可从照相机或计算机中的或者与照相机或计算机相连接的一个储存介质中获取。如果任何一幅图像中与参考图像中的记录数据之间的差异超过一个特定值，则可发布一个警报。每个文件上的表示文件储存时间的时间戳可用于确定分析文件的顺序。
根据一个优选实施例，程序被实现为Microsoft Windows中的一个命令解释程序扩展(shell extension)。此实施例的优点是所使用的功能被计算机所使用的操作系统中所支持。此外，可形成一份报告的基础的文件数目是无限的。为了创建一份报告，应该用作该报告的基础的IR图像被拖放到所述命令解释程序扩展。命令解释程序扩展接受文件列表，并且指出一个定义了要采取的操作的脚本文件。在脚本中可定义主要和次要操作。主要操作包括创建一份报告，打印结果、用电子邮件发送结果以及将报告储存在一个数据库中。
次要操作包括·检查所有或某些IR图像中的特定大小和/或位置的热点。
·检查温度限制，并且取决于特定级别。
·根据特定部分的温度或温度发展生成在一个指定时间段内修复该部分的建议
·调整每幅图像的颜色方案，以便使用相同的颜色方案。
·调整对一个特定温度的着色。
·生成操作卡。
·生成结果表。
可以一次输入一个或几个文件，并且让程序接收输入，直到操作者通知程序文件输入已完成，而不是在一次操作中输入所有文件。
当然，可以以现有技术中已知的任何方式实现程序，并且要分析的文件可以以现有技术已知的任何方式输入到程序中。可以手动输入而不是拖放文件名。然后程序分析输入文件并输出分析文件时获取的数据。
程序可用于自动指出热异常并联系要采取的操作建议。报告可被发送给一个或多个接收者。向何处发送报告可根据报告内容决定，例如，如果指示了一个异常，则除了正常接受者之外，它总可以被发送给一个警报单元。
与所述命令解释程序扩展或脚本相关的一个模板文件可用于向报告提供正确的结构和布局。此模板文件可以是一个普通的Word模板，它可以作为所产生的报告的主体。模板可附加到命令解释程序扩展文件，或者被命令解释程序扩展文件引用。
例如，模板可指定文档中的一个位置，用于一幅视觉图像和一幅或多幅IR图像。此外，模板中可指定一幅柱状图和一个表。该表可保存直接从一幅或多幅图像取出的数据，或者可以是根据记录的数据所计算的结果。例如，可以将所记录的最高温度与检测到该温度的位置一起输入到表中，或者可以计算两个记录之间的温度差，以标识一个特定对象或区域中温度的任何动态变化。模板中的典型设置可以是标准文本注释，预定义的IR分析，例如区域、点、线、柱状图，要填入的根据从不同IR图像文件获取的IR数据计算的结果表。模板表还可保存一般信息，例如公司名称和徽标、报告日期等。数据也可从IR图像文件中提取出。
模板可包括一个或多个对象或部分图像的阈值。如果超过阈值，则模板可包括采取一个特定操作的指令，例如发布一个警报。
可以通过IR照相机上提供的一个麦克风或任何其他方式输入声音数据。此数据可以在此后的阶段中作为文本数据被键入或输入，或者可以作为声音数据被包括，如果需要的话可以听该声音数据。
图4是根据本发明生成自动报告的一种方式的逻辑表示。在一个计算机屏幕上，用鼠标将表示一个数据文件51(最好是图2所示的格式)的一个图标拖放到表示一个程序55的一个图标53处。如果程序应在多个文件上工作的话，可拖放多个数据文件。程序可以是，例如，一个Windows命令解释程序扩展。程序55包括关于如何处理一个或多个数据文件51中的数据的指令。指令可包括如上文所定义的主要和/或次要事件。
程序55可以与用于提供信息的程序中的一个模板57相关联。如果要写报告，则该模板指定报告的内容和布局，如上所述。程序55根据其指令处理文件51中的数据，在处理后(如果需要的话)将相关数据输入到模板的适当部分。
如上所述，程序53可以被设计为在任何文件格式上工作，其中包括图1的格式，但是，图2所示的文件格式的一个主要优点是不同容器中的信息之间的关系有清楚的定义。
正如联系图2所讨论的那样，可以用不同的方式搜集根据本发明使用的信息，例如，如图5所示。在图5的情况中，所使用的IR照相机包含一个向导(wizard)，即一个设计为指导操作者的计算机程序。
步骤S1照相机中包含的向导提示操作者启动检查。
步骤S2操作者通过根据现有技术记录热辐射来启动检查。
步骤S3向导被激活，并且指示操作者如何执行检查。
步骤S4操作者执行所述指令并记录IR图像、视频数据以及其他数据，正如联系图2所指定的那样。
步骤S5如果需要的话，操作者使用照相机中的温度记录功能来分析IR图像，例如点亮度计、区域、线和柱状图。
步骤S6根据现有技术过滤IR图像并对其进行着色，以提供一幅可以从视觉上解译的图像。
步骤S7操作者还可对照关于相同区域或对象的先前记录的数据历史来检查所记录的数据，以确保没有形成维护需求。
步骤S8操作者使用步骤S1中所描述的触发器，仅通过按下一个停止按钮或者以其他方式关闭对象检查程序。
步骤S9将收集到的数据聚在一起，用相应的压缩标准(如果适用的话)对其进行压缩，并将其作为一个可标识的文件储存，以用于后续处理，例如如上所述生成一份报告。文件可储存在照相机中，或者被传输到一台计算机中，以便将来分析，在该处它们可形成如图4所示生成的一份报告的基础。
在步骤S1和S2中，所述向导可协助操作者，其中向导可将他引导到正确的位置，或者确认他处于正确的位置。位置的标识符可以是一个条码、一个数字条或者被IR照相机中的一台TV照相机所标识的其他类型的视觉标记。或者，触发器也可以是可由IR照相机标识的一个IR签名或标记。通过指示照相机的位置，一台GPS接收器也可被用作触发器。在所有这些情况中，照相机都包含一个列表或数据库，指定适当的标识符或位置，并且将记录的标识符与列表中所包含的标识符相比较，或者将位置数据与列表中所包含的位置数据相比较。当出现匹配时，向导可指示操作者(例如通过照相机显示屏上的文件消息)开始记录图像。
先前记录的图像也可被储存在照相机中，以协助操作者选择正确的照相机角度等。
权利要求
1.一种用于处理IR图像的装置，包括储存装置，用于在一个图像数据文件中储存一个被成像的对象的至少一幅IR图像；指令装置，用于接收一条指令，以便分析所述的至少一幅图像文件，以及在接收到这种指令时启动对所述的至少一幅图像数据文件的分析；分析装置，用于分析所述的至少一幅图像数据文件中的数据；操作装置，用于根据所述分析的结果采取操作。
2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括至少一个记录装置，用于在至少一个第一辅助数据文件中记录与所述的被成像的对象相关的至少一种其他类型的数据；储存装置，用于与所述的至少一个第一图像数据文件相关联地储存所述的至少一个第一辅助数据文件，其中用于分析所述的至少一个第一图像数据文件中的数据的装置还被设计为，分析所述的至少一个辅助数据文件中的数据。
3.根据权利要求1或2所述的装置，共中所述分析装置被设计为将涉及所述图像中的至少一个对象的数据与为该对象定义的至少一个阈值相比较。
4.根据前述任何一条权利要求所述的装置，进一步包括至少一个模板，用于根据由所述分析装置执行的分析生成一份报告。
5.根据前述任何一条权利要求所述的装置，其中所述指令装置被设计为，与对所述图像数据文件的分析相关联地启动对所述的至少一个第一辅助数据文件的分析。
6.根据前述任何一条权利要求所述的装置，其中所述记录装置包括用于记录所述对象的视频数据的装置。
7.根据前述任何一条权利要求所述的装置，其中所述记录装置包括用于记录与所述对象相关的声音数据的装置。
8.一种检测一个对象的状态的方法，包括以下步骤用一个IR照相机产生所述对象的至少一幅图像，在至少一个图像文件中储存所述的至少一幅图像，指示一个分析装置分析所述的至少一个IR图像文件的内容，分析所述的至少一个IR图像文件的内容，根据所述分析的结果采取操作。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在至少一个辅助数据文件中记录与所述图像对象相关的至少一种其他类型的数据，以及与所述图像数据文件相关联地储存所述的至少一个辅助数据文件。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中分析所述IR图像文件的内容的步骤包括以下步骤将涉及所述图像中的至少一个对象的数据与为该对象定义的至少一个阈值相比较，以及根据所述比较的结果采取操作。
11.根据权利要求8-10中任何一条所述的方法，进一步包括根据所述分析的结果在一个预设的模板中生成一份报告的步骤。
12.根据权利要求8-11中任何一条所述的方法，进一步包括以下步骤确定是否超过至少一个阈值，以及如果超过的话，自动将所述报告发送给至少一个接收者。
13.根据权利要求11-12中任何一条所述的方法，进一步包括自动将所述报告发送到打印机的步骤。
14.根据权利要求8-12中任何一条所述的方法，进一步包括自动将所述报告储存在一个数据库中的步骤。
全文摘要
发明了一种文件格式，用于同时储存IR图像与其他类型的数据，例如照相机设置、文本信息以及声音。发明了一种装置和一种方法，用于聚集和分析由一个IR照相机获取的数据，并且根据所述数据确定要采取的操作，以及一种搜集数据的方法。
文档编号G01M3/02GK1656513SQ03811432
公开日2005年8月17日 申请日期2003年4月2日 优先权日2002年5月21日
发明者托马斯·兰纳斯泰特 申请人:前视红外系统股份公司