专利名称：红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到光电图像处理技术领域，特别是一种红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置。
背景技术：
随着电子计算机技术的飞速发展，光电图像处理技术在国民经济的诸多领域得到了广泛的应用。其中，红外热成像技术是利用物体的温度差异进行成像的，因而在生产过程实时监控等领域中，我们可以清晰的看到物体的表面温度分布，从而及时判断出物体的工作状态。可见光图像是利用摄录像设备获得的，可以准确地看到被测物体的视觉图像，精确测定物体的坐标方位，因而在日常工作和生活中得到广泛应用。前者的优点是可以及时准确地确定目标的温度状况，但不能对目标进行准确地分辨；后者虽然可以对目标准确分辨，但反映不了物体的温度状况。如SARS病毒传染性极强，对人类构成巨大威胁，其在发病人体中的表现为高温、高热，及时在各种场合(如广场)发现发热病人对控制疫情传播具有十分重要的意义。利用现有红外热成像技术可以及时发现发热病人但无法准确定位，利用可见光图像可以准确清晰地捕获现场目标，但无法确定何人发热，两者优势互补。目前尚未发现任何一种兼具上述两者优点的设备。
发明内容
本发明的任务是要克服上述技术各自所存在的缺陷，提供一种既能够实时监测目标现场的温度情况，又可以准确确定目标位置的红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置。
本发明的技术方案如下一种红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置，其特征在于其包括一台用来对红外线热成像图像及可见光图像数据进行处理的计算机、带有通讯数据接口的红外线热像仪、视场角可与之匹配的可见光摄像机；在计算机的数据接口插槽上连接有用于对红外线热像仪、可见光摄像机输出的图像数据进行采集的视频扑捉卡，红外线热像仪和可见光摄像机固定在同一个云台上；在计算机内部的存储介质上存储有由数据指令代码构成的程序控制、测温、图像处理和显示模块，其可通过数据通讯接口遥控云台、红外线热像仪和可见光摄像机，使三者同步转动、后两者视场角匹配，并使热成像图像与可见光图像在计算机视频显示器上的坐标重合；计算机上设有键盘、鼠标之类的指令输入装置，其所输入的指令既可使计算机实时存储、显示、录像、抓拍、回放热成像图像和可见光图像，又可对可见光图像坐标上任一点目标实施温度监控。
所述计算机上还连接有一图像、温度数据报表打印机，在所述存储介质上存储有图像、温度分析报告打印模块。
所述数据通讯接口为RS232或RS485串行通讯接口，所述红外线热像仪为带有RS232或RS485接口的非致冷焦平面热像仪，所述可见光摄像机为带有RS232或RS485接口的可见光CCD摄像机，所述计算机为工业控制计算机或PC机。
所述程序控制、测温、图像处理和显示模块的运行步骤是1、系统复位、启动热像仪和摄像机；2、计算机发送控制信息到热像仪；3、计算机检测热像仪是否返回匹配信息是，继续下一步；否，计算机返回步骤2并提示连接失败；4、计算机发送控制码到热像仪；5、计算机检测热像仪返回信息是否是匹配码是，继续下一步；否，计算机返回步骤4；6、计算机发送图像传输控制信息到热像仪；7、系统进入图像采集处理过程7.1、热像仪视频信号、可见光CCD视频信号接入与之相连的视频采集卡(4、5)；7.2、通过视频采集卡采集视频信号到计算机；7.3、调整视频采集卡参数通过设定红外视频信号与可见光CCD视频信号的显示区域和大小，实现显示坐标匹配；7.4、手动或自动抓拍图像和/或存储图像；7.5、根据指令回放、打印图像；8、温度监测过程8.1、根据指令计算机在可见光图像显示区域获得测温坐标；8.2、计算机判断测温坐标是否溢出限定区域，是，计算机提示坐标无效，否则计算机向热像仪发送测温坐标；8.3、计算机判断热像仪返回数据是否匹配，是，进入下一步，否则返回上一步；8.4、计算机根据坐标值将从热像仪中取得的能量值，通过查表、计算转化为温度值；8.5、计算机显示、存储温度值。
本发明扬长避短，较好的结合了红外热成像图像和可见光图像技术的优点，克服了两者各自的缺点，使本发明—红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置可以在各种场合(如茫茫人海中)及时捕获SARS病患、工业生产设备等温度异常目标，并可利用计算机存储、抓拍、录放目标视频图像及热图，给出目标准确温度。
图1是本发明的物理系统构成示意图；图2至5是图1中程序存储器中所存储的用于控制系统按程序步骤动作的框图；其中图2是计算机系统复位、启动热像仪和摄像机的程序步骤框图；图3是图像采集处理程序步骤框图；图4是温度测量程序步骤框图；图5是温度报警监控程序步骤框图。
具体实施例方式
实施例一种红外线热成像及可见光图像复合视频实时显控装置，如图1所示，包括一台用来对红外线热成像图像及可见光图像数据进行处理的工业控制计算机或PC机1、带有RS232通讯数据接口的非致冷焦平面红外线热像仪2和带有RS232通讯数据接口的、视场角可与之匹配的可见光摄像机3；在计算机的数据接口插槽上连接有用于对红外线热像仪2、可见光摄像机3输出的图像数据进行采集的视频扑捉卡4、5，其插在计算机的标准总线插槽上。红外线热像仪2和可见光摄像机3固定在同一个云台6上；在计算机内部的存储介质上存储有由数据指令代码构成的程序控制、测温、图像处理、显示模块和图像、温度分析报告打印模块，这些模块也就是我们通常所说的软件程序，可以用不同的语言编写而成。计算机依照程序可通过数据通讯接口遥控云台6、红外线热像仪2和可见光摄像机3，使三者同步转动、后两者视场角匹配，并使热成像图像与可见光图像在计算机视频显示器上的坐标重合；计算机上设有键盘、鼠标，通过其所输入的指令既可使计算机实时存储、显示、录像、抓拍、回放热成像图像和可见光图像，又可对可见光图像坐标上任一点目标实施温度监控。计算机1上还连接有图像、温度数据报表打印机，可对相关统计参数、图像进行打印。
计算机1内程序控制、测温、图像处理和显示模块的基本运行步骤是(见图2至5所示)1、系统复位、启动热像仪和摄像机；2、计算机发送控制信息到热像仪；3、计算机检测热像仪是否返回匹配信息是，继续下一步；否，计算机返回步骤2并提示连接失败；4、计算机发送控制码到热像仪；5、计算机检测热像仪返回信息是否是匹配码是，继续下一步；否，计算机返回步骤4；6、计算机发送图像传输控制信息到热像仪；7、系统进入图像采集处理过程7.1、热像仪视频信号、可见光CCD视频信号接入与之相连的视频采集卡4、5；7.2、通过视频采集卡采集视频信号到计算机；7.3、调整视频采集卡参数通过设定红外视频信号与可见光CCD视频信号的显示区域和大小，实现显示坐标匹配；7.31、选择是否显示时间、日期；7.32、是，显示时间、日期；7.32、否则，进行下一步；7.4、手动或自动抓拍图像和/或存储图像；7.5、根据指令回放、打印图像；8、温度测量过程8.1、根据指令计算机在可见光图像显示区域获得测温坐标；8.2、计算机判断测温坐标是否溢出限定区域，是，计算机提示坐标无效，否则计算机向热像仪发送测温坐标；8.3、计算机判断热像仪返回数据是否匹配，是，进入下一步，否则返回上一步；8.4、计算机根据坐标值将从热像仪中取得的能量值，通过查表、计算转化为温度值；8.5、计算机显示、存储温度值。9、温度报警监控9.1、计算机获得某点温度值；9.2、计算机对所得的温度值进行判断温度值不在预先设定的报警范围内，计算机退出温度报警监控；9.3、温度值在报警范围内，计算机通过视频卡抓拍当前图像；9.4、视频信号存储；9.5、声光报警提示；9.6、选择打印报警信息。步骤7.3后，步骤7.4前设置时间、日期选项，计算机可以藉此在图像上标注所拍摄物体的时间、日期。
权利要求
1.一种红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置，其特征在于其包括一台用来对红外线热成像图像及可见光图像数据进行处理的计算机(1)、带有通讯数据接口的红外线热像仪(2)、视场角可与之匹配的可见光摄像机(3)；在计算机的数据接口插槽上连接有用于对红外线热像仪(2)、可见光摄像机(3)输出的图像数据进行采集的视频扑捉卡(4、5)，红外线热像仪(2)和可见光摄像机(3)固定在同一个云台(6)上；在计算机内部的存储介质上存储有由数据指令代码构成的程序控制、测温、图像处理和显示模块，其可通过数据通讯接口遥控云台(6)、红外线热像仪(2)和可见光摄像机(3)，使三者同步转动、后两者视场角匹配，并使热成像图像与可见光图像在计算机视频显示器上的坐标重合；计算机上设有指令输入装置，由其所输入的指令既可使计算机实时存储、显示、录像、抓拍、回放热成像图像和可见光图像，还可显示可见光图像坐标上任一目标的温度值。
2.根据权利要求1所述的复合视频实时显控装置，其特征在于所述指令输入装置为键盘和/或鼠标。
3.根据权利要求1所述的复合视频实时显控装置，其特征在于所述计算机(1)上还连接有一图像、温度数据报表打印机，在所述存储介质上存储有图像、温度分析报告打印模块。
4.根据权利要求1、2或3所述的复合视频实时显控装置，其特征在于所述数据通讯接口为RS232或RS485串行通讯接口，所述红外线热像仪(2)为带有RS232或RS485接口的非致冷焦平面热像仪，所述可见光摄像机(3)为带有RS232或RS485接口的可见光CCD摄像机，所述计算机为工业控制计算机或PC机。
5.根据权利要求4所述的复合视频实时显控装置，其特征在于所述程序控制、测温、图像处理和显示模块的运行步骤是1、系统复位、启动热像仪和摄像机；2、计算机发送控制信息到热像仪；3、计算机检测热像仪是否返回匹配信息是，继续下一步；否，计算机返回步骤2并提示连接失败；4、计算机发送控制码到热像仪；5、计算机检测热像仪返回信息是否是匹配码是，继续下一步；否，计算机返回步骤4；6、计算机发送图像传输控制信息到热像仪；7、系统进入图像采集处理过程7.1、热像仪视频信号、可见光CCD视频信号接入与之相连的视频采集卡(4、5)；7.2、通过视频采集卡采集视频信号到计算机；7.3、调整视频采集卡参数通过设定红外视频信号与可见光CCD视频信号的显示区域和大小，实现显示坐标匹配；7.4、手动或自动抓拍图像和/或存储图像；7.5、根据指令回放、打印图像；8、温度测量过程8.1、根据指令计算机在可见光图像显示区域获得测温坐标；8.2、计算机判断测温坐标是否溢出限定区域，是，计算机提示坐标无效，否则计算机向热像仪发送测温坐标；8.3、计算机判断热像仪返回数据是否匹配，是，进入下一步，否则返回上一步；8.4、计算机根据坐标值将从热像仪中取得的能量值，通过查表、计算转化为温度值；8.5、计算机显示、存储温度值。
6.根据权利要求5所述的复合视频实时显控装置，其特征在于在所述运行步骤8后，还设有温度报警监控步骤99.1、计算机获得某点温度值；9.2、计算机对所得的温度值进行判断温度值不在预先设定的报警范围内，计算机退出温度报警监控；9.3、温度值在报警范围内，计算机通过视频卡抓拍当前图像；9.4、视频信号存储；9.5、声光报警提示；9.6、选择打印报警信息。
7.根据权利要求5所述的复合视频实时显控装置，其特征在于在所述步骤7.3后，步骤7.4前设有时间、日期显示选择步骤。
全文摘要
一种红外线热成像图像及可见光图像复合视频实时显控装置，包括计算机、红外线热像仪、视场角与之匹配的可见光摄像机；在计算机的接口插槽上接有视频扑捉卡，红外线热像仪和可见光摄像机固定在同一个云台上；在计算机内存储有控制、测温、图像处理和显示程序模块，其可遥控云台、红外线热像仪和可见光摄像机，使三者同步转动、后两者视场角匹配，并使热成像图像与可见光图像在计算机显示器上的坐标重合。本装置既可实时存储、显示、录像、抓拍、回放热成像图像和可见光图像，又可显示目标的温度值和位置坐标，兼有红外热成像和可见光图像的优点，克服了其缺点，可以在各种场合及时发现、捕获SARS病患、工业生产设备温度异常等目标。
文档编号G01J5/00GK1546960SQ20031011247
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者吕永新 申请人:广州科易光电技术有限公司