热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法

专利名称：热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法
CN 102538974 A热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法技术领域
本发明的热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法，涉及热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法，以及红外热成像检测的应用领域。
背景技术：
作为公知的技术，热像拍摄装置通过接收外界的红外能量辐射来成像，由热像拍摄装置和热像显示装置连接组成的热像显示系统，用于对被摄体的连续监测，以及搭载在运动平台如车辆上对被摄体巡视拍摄等。
在红外拍摄的应用中，各种被摄体具有其特定要求的拍摄部位和拍摄角度，符合该要求的被摄体热像呈现为特定的成像形态，此外还具有特定要求的拍摄距离。使用中，目前由使用者根据对被摄体认知和热像显示装置的热像显示，来选择被摄体的拍摄部位、拍摄角度、拍摄距离，进行热像拍摄装置的架设或热像拍摄装置的调整，而后进行连续监测或巡视拍摄。
自热像检测技术应用以来，使用者一直困惑于对正确拍摄部位、拍摄角度下被摄体成像形态的认知和拍摄距离的控制，使用者需凭借主观经验来架设或调整热像拍摄装置的，导致每次拍摄的同一或同类被摄体的被摄体热像总是存在成像位置、大小、角度上的差异，并容易遗漏关键的拍摄部位。
每次拍摄获得的被摄体热像的差异性，使计算机的批处理困难，导致后续的分析工作需人工来完成(如设置被摄体热像对应的分析区域，分析区域由若干个点、线、面的区域单元组成，例如图7分析区域F7中S01、S02、S03区域单元，区域单元的编号、种类、位置、 大小等略有不同，最终的分析结果都可能不同，该设置工作繁琐)；而且，这种差异性导致不易控制分析数据的离散性，横向和纵向的分析对比数据有效性不高。如何拍摄获得规范的被摄体热像是一个有待解决的问题。
本领域的技术人员一直在试图解决这个问题，近来，一些期望可以降低热像拍摄的技术难度的手段为人公知。例如专利文献公开(公告)号200310112472. 8公开了一种红外热像在线装置，其具有可见光成像部件和红外成像部件，其热像显示装置对拍摄的可见光和红外热像的合成显示，可以提高红外拍摄的直观性。又如公知的使用网格线、十字线等进行瞄准；又如采用超温报警来提示使用者对超温被摄体的关注。
然而，上述方式并未解决问题，例如温度高的情况在红外检测中并不一定是缺陷， 现有技术的热像显示装置、热像显示系统，使用者即便学习了大量的红外拍摄理论和被摄体的知识，但在红外检测中，由于缺乏有效手段，拍摄时仍需依靠主观经验选择被摄体的拍摄部位、拍摄角度和拍摄距离，来架设或调整热像拍摄装置，拍摄质量难以提高。
因此，所理解需要一种热像显示装置，或包含这种热像显示装置的热像显示系统， 其能达到无需过度依赖经验的积累和繁琐的操作，辅助使用者正确把握被摄体的成像形态、被摄体热像在红外热像中的成像位置、大小、角度，帮助提高拍摄质量，由此，使普通使用者也能达到良好的拍摄技能水平。发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种热像显示装置，连续合成通过热像获取部接收的红外热像和参照图像，以获得合成图像，根据合成图像中呈现的具有规定位置和规定尺寸并体现了对应于被摄体预定形态特征的参照图像，作为拍摄被摄体热像的视觉参照，其对被摄体的成像形态进行了视觉提示，避免了遗漏和部位拍摄错误，同时提示了被摄体热像在红外热像中规范的成像位置、大小、角度，按照此参照图像作为拍摄的参照，对与热像显示装置联接的热像拍摄装置进行架设和拍摄的调整，对使用者的技术要求降低， 使用者以此能获得规范的被摄体热像。
为此，本发明采用以下技术方案，热像显示装置，包括热像获取部，用于接收红外数据；存储部，用于存储与体现被摄体预定形态特征的参照图像有关的构成数据，所存储的构成数据至少包括形态构成数据，所述形态构成数据为代表被摄体预定形态特征的图像的构成数据；参照构成确定部，用于从存储于存储部的构成数据中，来确定要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所确定的构成数据用于获得体现被摄体预定形态特征的参照图像；位置确定部，用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；合成部，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取部所接收的红外数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定部所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像。显示控制部，用于控制显示部显示所述合成图像。
本发明的热像显示系统，其特征在于，具有如上述技术方案的热像显示装置，并且，具有与热像显示装置连接的热像拍摄装置，所述热像拍摄装置用于拍摄并输出红外数据。
本发明的热像显示方法，包括热像获取步骤，用于连续接收红外数据；参照构成确定步骤，用于从存储于存储部的构成数据中，来确定要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所确定的构成数据用于获得体现被摄体预定形态特征的参照图像；位置确定步骤，用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；合成步骤，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取步骤所接收的红外数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定步骤所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像。显示控制步骤，用于控制显示部显示所述合成图像。


图I是作为实施例的热像显示装置8和热像拍摄装置9连接构成的热像显示系统的一种实施的电气结构的框图。
图2是实施例I的热像显示装置8和热像拍摄装置9连接构成的热像显示系统的一种实施的示意图。
图3是热像显示装置8设置菜单界面的示意图。
图4是存储部存储的被摄体信息和形态构成数据的一种实施示意图。
图5是存储部存储的被摄体信息和多个类型构成数据的一种实施示意图。
图6是以可见光图像构成参照图像的合成图像示意图。
图7是以纹理图像构成参照图像的合成图像示意图。
图8为轮廓图像和分析区域图形构成参照图像的合成图像示意图。
图9为轮廓图像和指示标记构成参照图像的合成图像示意图。
图10是表示参照模式处理控制的流程图。
图11为利用参照图像对被摄体h7进行拍摄过程的显示界面示意图。
图12是表示(自适应显示)参照记录模式处理控制的流程图。
图13为局部轮廓图像“参照图像居中”处理后的自适应显示效果示意图。
图14为局部轮廓图像“参照范围居中”处理后的自适应显示效果示意图。
图15是存储部存储的被摄体信息和形态构成数据的另一种实施示意图。
图16是存储部存储的被摄体信息和多个类型构成数据的另一种实施示意图。
图17为确定参照图像(自适应显示)对被摄体h7进行拍摄的显示界面示意图。
图18为记录的热像文件的一种数据结构实施示意图。
图19是表示当被摄体热像与参照图像重合匹配时，记录的包含被摄体热像的红外热像效果示意图。
图20是表示加工参照模式处理控制的流程图。
图21为一种实施剪切加工获得形态构成数据及利用该形态构成数据生成的参照图像的参照拍摄的显示界面示意图。
图22为一种实施边缘提取加工获得形态构成数据及生成参照图像的过程的显示界面示意图。
图23为一种实施对形态构成数据生成的参照图像进行关联信息设置的设置界面示意图。
具体实施方式
参考附图I来详细描述实施例。图I为热像显示装置8和热像拍摄装置9连接构成的热像显示系统的一种实施的电气结构的框图。图2为热像显示装置8和热像拍摄装置 9连接构成的热像显示系统的一种实施的示意图。
实施例I中，热像拍摄装置9采用三角架、云台等架设在被摄体现场，经由专用电缆等通信线、或有线和无线的方式构成的局域网等方式与热像显示装置8进行连接。使用者通过热像显示装置8进行观看和监测被摄体热像。
本实施例的热像显示装置8具有显示部2、临时存储部3、通信接口 4、硬盘5、辅助存储部6、操作部7、通过总线与上述部件连接并进行整体控制的CPUl。热像显示装置8如可以是计算机或专用的处理装置。在热像显示装置8中，由通信接口 4接收与热像显示装置8连接的热像拍摄装置9输出的红外数据，而CPUl执行存储在硬盘5中的控制处理程序， 对所接受的数据进行各种处理。
其中，红外数据可以是热像拍摄装置9的拍摄获得并输出的热像数据(AD值数据)、红外热像的图像数据、热像数据或红外热像的图像数据经规定格式压缩后的数据等之一或多种，简称红外数据。
显示部2如液晶显示器，显示与红外热像、合成图像、分析等有关的界面。此外，还可基于CPUl的控制显示相关的各种设定信息。
临时存储部3如RAM、DRAM等易失性存储器，作为对热像获取部接收的红外数据进行临时存储的缓冲存储器，同时，作为CPUI的工作存储器起作用，暂时存储由CPUl进行处理的数据。不限与此，CPUl等处理器内部包含的存储器或者寄存器等也可以解释为一种临时存储部。
通信接口 4作为热像获取部，用于连续接收热像拍摄装置9输出的红外数据。同时，可作为对热像拍摄装置9进行控制的通信接口。在此，通信接口 4包括热像显示装置8 上的各种有线或无线通信接口，如网络接口、USB接口、1394接口、视频接口等。
硬盘5中存储有用于控制的程序，以及控制中使用的各种数据。硬盘5在本实施例中作为存储部的实例，用于存储与至少体现被摄体预定形态特征的参照图像相关的构成数据；所存储的构成数据至少包括形态构成数据，即所存储的构成数据为形态构成数据，或， 所存储的构成数据包括形态构成数据和其他类型的构成数据。
图4示意了存储部的一种实施存储的内容，包括多个被摄体信息、被摄体信息所对应的形态构成数据、形态构成数据生成的图像在红外热像中的位置信息(包括位置、尺寸、或还有旋转角度)。
其中，被摄体信息为被摄体的类型、名称、编号、地点等代表被摄体身份的信息之一或多个的组合。
形态构成数据为代表被摄体预定形态特征的图像的构成数据，是指体现被摄体预定形态特征的图像和/或图形的构成数据，例如可以是点阵数据，或矢量图形数据，或由点阵数据和矢量图形数据组成的数据等，在此，点阵数据指点阵图像数据，还指如热像数据等阵列数据构成的点阵数据。形态构成数据例如可以是从根据规定拍摄角度、拍摄部位而获得的各种类型的被摄体图像如红外热像、可见光图像等中提取获得，也可以是事先存储在存储部(存储介质)中的。此外，形态构成数据中也可以包含其他类型的构成数据。
体现了被摄体的预定形态特征的参照图像，可以是体现了被摄体热像的预定形态特征，例如可以是包含被摄体热像的红外热像；不限于此，由于被摄体的可见光、紫外等其他类型图像与红外热像具有轮廓、纹理的相似性或协同使用中的参考性，还指体现了预定形态特征要求的各种类型的被摄体图像如被摄体的可见光图像、预先绘制的图像等。经合成后这类图像在合成图像中按照规定透明比率呈现为半透明显示，提供了其所代表的规定拍摄角度、拍摄部位的被摄体形态作为拍摄参照的视觉参照。在图6中，为可见光图像的参照图像TU7半透明显示，对被摄体热像H7位于半透明参照图像TU7的部分会产生半透明的遮挡，虽然对观察效果有所影响，但该类参照图像比较生动，便于理解。
体现了被摄体的预定形态特征的参照图像，可以是如能仅体现被摄体的轮廓和/ 或纹理特征的图像。该类参照图像在合成图像中的参照图像像素位置上示意与被摄体形态有关的轮廓和/或纹理特征，合成图像的其他位置可以无遮挡地显示红外热像，对被摄体热像的遮挡少。例如，在图8中所示的轮廓图像17，仅对轮廓图像T7像素位置的红外热像会产生遮挡，对其它位置的红外热像不会产生遮挡。该类形态构成数据可以为矢量图形数据(如生成图8中的轮廓图像17)，也可以是点阵数据(如生成图7中的纹理图像W7)，参照图像中轮廓和/或纹理特征位置以外的其他像素位置为全透明显示红外热像；该类参照图像可以不透明或半透明显示。
体现了被摄体的预定形态特征的参照图像，还可以同时包含其他的提示图像作为辅助，例如，代表参照图像所对应的分析区域，代表拍摄提示的标记等。参照图像可以对应于被摄体整体或部分或局部(如图14中的T13)的预定形态特征。在形态构成数据中可以包含其他类型的构成数据。或者，由形态构成数据与其他类型的构成数据来共同构成与参照图像有关的构成数据。
由此，与参照图像有关的构成数据，包括各种类型的形态构成数据，还包括与参照图像有关的其他类型构成数据，例如，分析区域构成数据、提示标记构成数据等，分析区域构成数据用于生成指示参照图像对应的分析部位的分析区域图形，可以与形态构成数据一起作为参照图像的构成数据来生成包含了分析区域的参照图像。分析区域构成数据，为点、 线、面的区域单元中的至少一个的构成数据；实际中，通常可包括多个区域单元的矢量图形数据和区域单元的编号信息，如图8的分析区域F7由编号信息为SOI、S02、S03的三个框形分析区域单元构成。体现被摄体形态特征的参照图像本身也可以被设置为分析区域，而分析区域自身也可以体现一定形态特征。提示标记构成数据用来提示与参照图像有关的信息，例如图9中所示的提示标记B7，提示使用者注意观察参照图像中相应的拍摄部位。
图5示意的存储部的另一种实施存储内容示例，存放了多个被摄体信息及被摄体信息对应的多个类型的带有类型信息的与参照图像有关的构成数据，包括多个类型的形态构成数据、分析区域构成数据等，各种构成数据生成的图像在红外热像中的位置信息(包括位置、尺寸、或还有旋转角度)。这些构成数据可用来构成不同参照类型的参照图像，并便于在使用中切换，使良好的参照参照效果和对红外热像的遮挡之间取得平衡。
类型信息表明各种构成数据的类型，类型可按照参照特征、拍摄测量目的、构成数据的数据格式等来进行分类；一种分类的实施方式，以参照特征来分类，对于用来生成参照图像的构成数据的规定确定类型，使用者可在如图3所示的菜单设置栏SZ31中进行设置， 可以设置与生成参照图像有关的构成数据为轮廓、纹理、可见光、红外等类型的形态构成数据的一种或多种，此外，还可包括分析区域构成数据等；当多选设置时，代表了多个构成数据所获得的参照图像的参照类型，例如，选择了轮廓和纹理，则参照图像中包含了轮廓图像和纹理图像，选择了轮廓和分析区域，则参照图像中包含轮廓图像和分析区域。可将设置的确定类型作为规定确定类型的默认值保存。
图4中代表一个被摄体信息对应了一个形态构成数据的存储实施方式；图5中代表一个被摄体信息对应了多个类型的构成数据的存储实施方式；也可能存在被摄体信息 (如同型号的被摄体)对应了相同的构成数据如形态构成数据的情况。在图5的存储实施例中，也可以不附加类型信息，由使用者进行选择。图4和图5中的存储内容可以以若干文件形式来存放，例如以被摄体信息作为文件名的存放形态构成数据的数据文件，也可以将图4 或图5中的存储内容存放在数据库或规定格式的数据文件等。被摄体信息对应的构成数据，例如是被摄体信息直接关联的构成数据；例如被摄体信息的直接关联某个构成数据，该构成数据又关联了其他构成数据，所述其他构成数据也为被摄体信息对应的；例如被摄体信息关联了构成数据的索引信息，该索引信息对应的构成数据，也为被摄体信息对应的构成数据等。
辅助存储部6，用于读取CD-ROM、存储卡等，用于读取存储在如存储卡中的红外热像、构成数据等。
操作部7 :用于使用者向热像显示装置8发出指示，或者输入设定信息，操作部7 例如键盘、鼠标等构成，不限与此，也可采用触摸屏或语音控制部件等来实现操作。
热像拍摄装置9，与热像显示装置8进行连接构成实施方式中的热像显示系统，用9于对被摄体进行拍摄获得热像数据，并输出红外数据。例举一种实施方式，见图I中热像拍摄装置9的电气框图，由通信接口 10、拍摄部20(包括未图示的光学部件、驱动部件、红外探测器、信号预处理电路)、闪存30、临时存储部40、图像处理部50、CPU60等构成，CPU60控制了热像拍摄装置9的整体的动作，闪存30中存储了控制程序。光学部件由红外光学透镜组成，用于将接收的红外辐射聚焦到红外探测器；驱动部件根据CPU60的控制信号驱动透镜来执行聚焦或变焦操作，此外，也可为手动调节的光学部件；红外探测器如制冷或非制冷类型的红外焦平面探测器，把通过光学部件的红外辐射转换为电信号；信号预处理电路将从红外探测器读出的信号在规定的周期下进行取样、自动增益控制等信号处理，经其中的AD 转换电路转换为数字的热像数据。由拍摄部20拍摄获得的热像数据暂时存储在临时存储部40中，而后经图像处理部50 (如DSP)压缩处理或经过规定处理后进行压缩，将所获得的红外数据经通信接口 10输出。根据设计和使用目的的不同，热像拍摄装置9输出的红外数据可以是热像数据(热像拍摄装置9中的红外探测器产生的热像信号经AD转换后的数字热像数据，或经AD转换后进行规定处理的数字热像数据)，也可以是红外热像的图像数据(热像数据生成的红外热像)，也或是经规定算法压缩后的上述数据。
CPUl控制了热像显示装置8的整体的动作，硬盘5中存储的所述控制程序使所述 CPUl执行将通过通信接口 4所接收的红外数据进行规定的处理，CPUl的处理如修正、插值、 伪彩、合成、压缩、解压等，进行转换为适合于显示用、记录用等数据的处理。
CPUl作为合成部，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取部接收的红外数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定部所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像。
CPUl用于对热像获取部接收的红外数据实施规定的处理而获得红外热像。例如， 当接收的数据为压缩后的热像数据，规定的处理如CPUl对热像获取部接收的红外数据进行解压、伪彩处理；伪彩处理具体而言，例如根据热像数据的AD值的范围或AD值的设定范围来确定对应的伪彩板范围，将热像数据的各AD值在伪彩板范围中对应的具体颜色值作为其在红外热像中对应像素位置的图像数据，在此，灰度红外图像可以视为伪彩图像中的一种特例。此外，规定的处理还如在解压后的热像数据进行非均匀性校正、插值等规定处理，对规定处理后的热像数据进行伪彩处理。
合成处理的一种实施方式，具体而言，例如按照规定位置，以规定透明比率连续合成红外热像和规定尺寸的参照图像，以使获得的合成图像中能同时呈现被摄体热像和体现了被摄体预定形态特征的规定位置、规定尺寸的参照图像。这里所说的透明比率代表了合成时参照图像和红外热像的图像数据在合成图像对应像素中的比率，在合成后的像素中， 参照图像和红外热像的透明比率的和通常为1(当具有多个重叠的图像时，可以具有分别规定的透明比率，其和也通常为1)，针对参照图像与红外热像的所有重叠的像素点，例如根据公式“合成后的像素=参照图像的图像数据X参照图像透明比率+红外热像的图像数据 Xd -参照图像透明比率)”来获得合成后重叠的像素点的图像数据。例如当参照图像的透明比率为1，红外热像的透明比率为0时，则以参照图像相应位置像素的图像数据替代红外热像在该相应位置像素的图像数据，代表将该相应位置的红外热像的图像完全遮挡；如当透明比率均等时，将二个图像的图像数据比率均等相加的图像数据作为合成图像中该像素的图像数据，这样的合成图像中，所述参照图像呈现为半透明的状态，可透过参照图像显示红外热像，或理解为透过红外热像显示参照图像。规定透明比率可以是拍摄装置I中存储的默认值、或由使用者通过操作部7设置、或与参照图像有关的构成数据的属性中存放了规定的透明比率。
此外，也可以规定的阀值区间范围及对应规定的透明比率来确定参照图像或红外热像位于该阀值区间范围中的图像数据对应的透明比率；其中，规定的阀值区间范围及所规定的透明比率可以是预存的，也可以是使用者进行设置和调节的；所述阀值区间范围的表现形式例如AD值范围、温度带(值)范围、灰度范围、颜色范围等。例如，当参照图像的构成数据为热像数据时，以该热像数据的阀值区间范围(如AD值范围或温度带范围)对应的透明比率，来确定合成时，参照图像中哪一些热像数据所生成的图像数据是用于在合成图像中显示(例如阀值区间范围中的热像数据生成的图像数据的规定透明比率为1，其他的为 O)。反之，也可根据拍摄获得的热像数据的阀值区间范围(如AD值范围或温度带范围)来决定红外热像中哪一些热像数据所生成的图像数据是用于在合成图像中显示(例如阀值区间范围中的热像数据生成的图像数据规定透明比率为1，其他的为O)。
合成处理的又一种实施方式，作为合成部的CPUl根据规定位置、规定尺寸的参照图像在红外热像中的相应像素位置来对拍摄获得的热像数据进行选择性的伪彩处理而获得合成图像。具体而言，例如以处于相应像素位置的参照图像的图像数据作为该像素位置的合成图像的图像数据，对该相应像素位置的热像数据不再进行伪彩转换的处理，仅对参照图像的像素位置以外的热像数据进行伪彩转换来获得红外热像的图像数据，以此生成合成图像，可加快处理速度。适用于线条形态的参照图像，对于希望以这种方式进行合成处理的参照图像可在其构成数据的属性中事先附加相应类型信息或标识。
以下将对热像显示方法进行说明。在本实施例中，CPUl作为参照信息显示控制部、 参照构成确定部、位置确定部、显示控制部的实例。图10是表示用于参照模式处理的流程图，图11为对被摄体进行参照拍摄过程的显示界面示意图。
本实施例以对电力设备的被摄体h7进行红外热像的连续监测的应用场景为例， 如图2所示，使用者携带热像显示装置8和热像拍摄装置9和必要的电源及通信电缆，在将热像显示装置8与热像拍摄装置9进行连接并启动后，CPUl实施其控制及相关处理，使热像显示装置8接收热像拍摄装置9输出的红外数据，并进入待机显示模式，即反复将热像获取部接收的红外数据进行规定的处理，存储在临时存储部3中，并使显示部2上以动态图像形式连续显示红外热像，在此状态，CPUl实施其控制，持续监视是否按照预定的条件切换到了其他模式的处理或进行了关机操作，如果有，则进入相应的处理控制。当使用者为通过参照图像的参照，来进行热像拍摄装置9的架设和调整，避免遗漏关键测量部位，通过操作部 7的预定操作如模式按键或菜单选择了参照模式则进入参照模式处理的控制过程；步骤如下步骤S101，CPUl持续监视使用者是否选择了参照模式。
在待机显示状态，显示部2显示动态的红外热像，这时的拍摄角度和距离获得如图11中显示界面GllOl所示的红外热像，以往使用者会困惑于被摄体热像H7的形态特征和在其所在的红外热像中的成像位置、大小、角度，使热像拍摄装置9的架设和调整没有质量标准的参考，架设或调整的速度慢，并难以获得规范的热像；为保证拍摄质量规范，通过操作部7的预定操作如模式按键选择参照模式则进入步骤S102。
步骤S102，确定与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。CPUl作为参照构成确定部，用于根据存储部中存储的构成数据，确定要和红外热像合成的体现被摄体预定形态特征的参照图像相关的构成数据。所确定的构成数据至少包括形态构成数据，即所确定的构成数据为形态构成数据，或，所确定的构成数据为形态构成数据和其他类型的构成数据来构成。
在本实施例中，硬盘5中存储如图4或图5所示的存储内容，响应于使用者在步骤 SlOl中的操作，作为参照信息显示控制部的CPUl根据硬盘5中存储的被摄体信息，将根据被摄体信息生成的规定数量的被摄体信息待选项显示在显示部2，如图11中的G1102所示的被摄体信息待选项列表LB，使用者根据对被摄体h7的认知，通过操作部7中的十字键，查找到LB中的被摄体信息待选项“被摄体h7”予以选择并按下确认键。在本实施例，由CPU1、 显示部2、操作部7构成选择部的实例。其中，被摄体信息为被摄体的类型、名称、编号、地点等代表被摄体身份的信息之一或多个的组合，由此，当被摄体信息待选项为多个待选项的组合时，选择确定被摄体信息待选项的操作可能需要对多个待选项进行选择来确定最终的被摄体信息。被摄体信息待选项的表现形式可以是数字、文字、图标、图形等。
如硬盘5中存储如图4所示的存储内容，响应于该操作，CPUl读取与被摄体信息待选项“被摄体h7”对应的被摄体信息h7对应的轮廓T7矢量图形数据、参照图像(轮廓图像T7)在红外热像中的位置信息，传送到临时存储部3，CPUl确定轮廓T7矢量图形数据作为要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。
如硬盘5中存储如图5所示的存储内容，响应于该操作，CPUl读取与被摄体信息待选项“被摄体h7”对应的被摄体信息h7对应的轮廓17、纹理W7、分析区域F7等的构成数据，轮廓17、纹理W7、分析区域F7等在红外热像中的位置信息，传送到临时存储部3，已备后续如切换、记录等使用(也可传送其中设定需要的部分)。CPUl根据规定确定类型为轮廓，根据轮廓T7矢量图形数据的类型信息，来确定轮廓T7矢量图形数据作为要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。如没有规定确定类型，则后续同时确定被摄体信息所对应的轮廓17、纹理W7、分析区域F7等的构成数据来构成用于生成参照图像的构成数据，或提供使用者再次选择。对于规定确定类型，使用者可在如图3所示的热像显示装置8的菜单设置栏SZ31中进行设置，可以是其中的一种或多种。
不限于上述的方式，作为参照信息显示控制部的CPUl也可根据硬盘5中存储的形态构成数据等构成数据，使显示部2的规定位置显示规定数量的与形态构成数据等构成数据有关的选择信息，使用者能进行选择，可以选择一个或多个，所述选择信息，如与形态构成数据等构成数据有关的代表构成数据身份信息的文字、字符、图标、数字、代码、缩略图等，构成数据身份信息可以定义或编辑有不同的应用含义。例如，当存储部中存储了多个构成数据的情况，控制部10可以显示规定数量的构成数据生成的图像缩略图提供使用者选择，使用者根据缩略图的形态来选择与被摄体适用的，根据使用者的选择，确定与参照图像相关的构成数据。由此，被摄体信息并非是必须的，存储部也可以仅保存了形态构成数据等构成数据。
此外，作为参照构成确定部的CPUl也可以是这样来确定构成数据；例如，默认确定某个形态构成数据，其应用如针对特定被摄体检测。例如，也可以事先设定操作部中的特定按键与特定形态构成数据等构成数据的对应关系，之后，响应特定按键的操作来确定对应的形态构成数据等构成数据。
此外，也可以在所确定的构成数据生成的参照图像和红外热像合成显示后，响应使用者的预定操作如方向键的切换，来确定与当前构成数据有关的构成数据来生成参照图像，与当前构成数据有关的构成数据，是指与当前的构成数据关联的，或由当前构成数据生成的，或与所选择的被摄体信息对应的其他构成数据。例如被摄体信息对应了多个构成数据，可以在该多个构成数据进行确定切换。
此外，也可以根据预定的触发条件如外界触发信号如感应、GPS信号等，通过热像显示装置8上的相应接收装置(未图示)的触发，来确定与该信号对应的与参照图像相关的构成数据。
此外，还存在这种情况，例如在热像显示装置8的存储介质中保存了被摄体的信息，而与被摄体信息对应的构成数据保存在由通过通信接口 4有线或无线连接的外部设备如存储器、电脑等中，当使用者选择了被摄体信息，则CPUl向外部设备发出指示，以通过有线或无线方式获得并确定对应于被摄体信息的构成数据。
在此，存储部所指的，即可以是热像显示装置8中的存储介质，如硬盘5、存储卡等非易失性存储介质，临时存储部3所指的内部存储器、寄存器等；还包括与热像显示装置8 有线或无线连接的其他存储介质中的，如通过与通信接口 4有线或无线连接的进行通讯的其他装置如其他存储装置或热像拍摄装置9、电脑等的存储介质。
步骤S103，确定参照图像位于红外热像的规定位置和规定尺寸；CPUl根据传送到临时存储部3的位置信息来确定轮廓图像T7位于红外热像中的规定位置和规定尺寸。例如，如图4所示，硬盘5中存储形态构成数据及其关联的位置信息，所述位置信息代表由该形态构成数据所生成的参照图像将位于红外热像中的规定位置和规定尺寸，所述位置确定部用于将所述位置信息所代表的规定位置、规定尺寸，确定为该形态构成数据所获得的参照图像将位于红外热像中的规定位置和规定尺寸。此外，参照图像显示的位置、尺寸或者还有旋转角度也可以根据使用者通过操作部输入来确定；或，另一优选的，由预定的自适应显示区所决定，详见实施例2。
步骤S104，控制热像获取部接收红外数据传送到临时存储部3的工作区域。
CPUl将通信接口 4接收的红外数据传送到临时存储部3的工作区域。此外，也存在通过接收如PAL视频红外热像的情况。
步骤S105，将参照图像与红外热像进行合成；具体而言，例如对接收的压缩热像数据(红外数据)进行解压缩、修正、伪彩转换等规定处理，获得红外热像的图像数据保存在临时存储部3 ； CPUl根据确定的规定尺寸或还有旋转角度对轮廓17构成数据(矢量图形数据)的进行相应处理，按照规定位置，将处理后生成的图像数据例如预定单色的图像数据， 与所红外数据经历规定处理获得红外热像的图像数据进行合成。在本实施例中，轮廓17可以是半透明或不透明。
步骤S106,作为显示控制部的CPUl控制,将合成图像显示在显示部2,如显示界面 G1103所示，而后进入步骤S107。可以看出被摄体热像H7与轮廓图像17之间存在较大差异，可以想象，如没有参照图像参照手段，使用者凭借主观来架设或调整热像拍摄装置9，往往使拍摄的被摄体热像H7的形态(在实际中很多使用者往往仅拍摄了不完整的被摄体热像，或者不合适的拍摄角度)和在红外热像中的成像位置、大小、角度，难以主观把握，不但容易遗漏重点测量部位，而且导致连续监测的或记录的红外热像的质量不规范。
在此，用户还可进行切换参照图像构成数据的操作，如当硬盘5中存储如图5所示的存储内容时，使用者可切换显示其他类型的参照图像等，以帮助参照，具体而言，CPUl响应使用者的切换操作，对在步骤S102中传送到临时存储部3的分析区域F7、纹理W7等与被摄体信息或轮廓图像T7关联的其他类型的构成数据进行确定，单独或与轮廓图像T7 一起与红外热像进行合成(图11中未图示)，来增强参照效果。
步骤S107，CPUl实施其控制，监视用户是否退出参照模式。
如果有，则结束参照模式处理，例如切换到显示红外热像的模式，或进入如实施例 3的记录模式。如没有，将重复步骤S104-S106的步骤，显示部2显示连续合成的动态红外热像和参照图像，反映了使用者根据参照图像T7进行拍摄调整的过程(架设或调整热像拍摄装置9的过程)。例如，显示界面G1103，被摄体热像H7与轮廓图像17之间均存在较大形态差异；使用者根据轮廓图像17的视觉参照，就理解了需要拍摄的被摄体热像H7的形态要求和在红外热像中的成像位置、大小、角度，而后通过调整热像拍摄装置9的光学部件和被摄体h7之间的拍摄距离、角度、成像位置，使得到的如图11中显示界面G1104被摄体热像 H7与轮廓图像T7在视觉上处于重合匹配状态，显然，这样得到的红外热像符合作为参照图像T7所期望达到的规范质量标准，代表架设的热像拍摄装置9与被摄体h7的位置、距离、 角度达到预期的要求，能大大提高红外热像连续监测的质量；可以想象，在红外拍摄中如没有体现被摄体预定形态特征的参照图像参照手段，使用者需要主观去揣摩被摄体h7的拍摄角度、距离、拍摄的部位，容易遗漏重点测量部位，并且架设速度慢。之后，重新选择参照模式进入下一被摄体的参照拍摄，也可以进入其他模式处理。
如上所述，在本实施例中，由于采用了预先存储的被摄体信息和被摄体信息对应的形态构成数据，因此便于根据被摄体信息来选择并确定被摄体对应的形态构成数据；由于在硬盘5中存储形态构成数据所关联的位置信息，这样避免了对参照图像的位置调整， 操作简单规范；由于在合成图像中呈现的规定位置、规定尺寸并体现了被摄体轮廓特征的参照图像，为使用者架设或调整热像拍摄装置9来拍摄被摄体热像提供了视觉参照，对被摄体的拍摄角度、拍摄部位、拍摄距离进行了提示和规范；显然，根据参照图像的参照，使用者对拍摄要求一目了然，无需过度依赖经验的积累和主观上的意念，能大幅度降低拍摄难度，提高检测质量和热像拍摄装置的架设和调整速度，普通的使用者也能达到良好的拍摄技能水平。实施例I为较优的实施方式，当然，实施本发明的实施方式的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
实施例2，与实施例I不同的在于，本实施例是在具有与图I所示的结构相同的热像显示装置8 中，在硬盘5中，存储了用于执行使参照图像在自适应显示区中自适应显示的控制程序。图 12是表示(自适应显示)参照记录模式处理控制的流程图。图13为局部轮廓图像“参照图像居中”处理后的自适应显示效果示意图。图14为局部轮廓图像“参照范围居中”处理后的自适应显示效果示意图。图15是存储部存储的被摄体信息和形态构成数据的另一种实施示意图。图16是存储部存储的被摄体信息和多个类型构成数据的另一种实施示意图。图 17为确定参照图像(自适应显示)对被摄体h7进行拍摄的显示界面示意图。图18为记录的热像文件的一种数据结构实施示意图。图19是表示当被摄体热像与参照图像重合匹配14时，记录的包含被摄体热像的红外热像效果示意图。
在本实施例中，作为位置确定部的CPUl根据自适应显示区在红外热像中的大小和位置，以及参照图像在自适应显示区中的位置，来确定参照图像在红外热像中规定位置和规定尺寸。
自适应显示区为在红外热像中确定的用于自适应显示参照图像的区域，自适应显示是指参照图像在该自适应显示区中的指定位置，进行在自适应显示区中非溢出的、纵横比固定的最大化显示，本实施例为不变角度。但也可有变角度的情况。
通常，期望拍摄的被摄体热像具有规定的尺寸，最好是居中，设置自适应显示区能便于参照图像规范显示。图3中的自适应显示区栏SZ32用于设置自适应显示区在红外热像中的位置、尺寸，如设置占红外热像窗口比例或红外热像中的指定区域等。其中的参照图像位置栏SZ33，用于设置参照图像在自适应显示区中的位置如设置“参照图像居中”、“参照范围区居中”，不限于中心点，也可是其他指定位置，或还有旋转角度。完成后，可保存设置作为默认的自适应设置参数。
CPUl用于进行参照图像自适应缩放后的位于红外热像中的规定位置、规定尺寸的计算，以设置的自适应显示区在红外热像中居中和参照图像在自适应显示区中“居中显示” 为例，CPUl计算自适应显示区(尺寸XI，Yl)与参照图像(缩放前的参照图像尺寸X2、Y2) 的X轴、Y轴比值，选取X1/X2和Y1/Y2中较小的一个轴的比值，作为参照图像居中时基于参照图像中心点的缩放率，由此，获得自适应显示的参照图像位于红外热像中的规定位置、 规定尺寸。图13示意了局部轮廓图像T13 “参照图像居中”显示的效果。
此外，参照图像居中还包括这种情况，当确定多个构成数据来作为参照图像有关的构成数据时，CPUl用于将确定的构成数据作为组合对象进行组合以获得组合参照图像， 这时“居中显示”的处理可以是组合参照图像的居中显示。需要注意的是，参与组合的每一类型的构成数据生成的图像并不一定都显示。
但当例如代表被摄体局部形态特征的构成数据所生成的图像采用“参照图像居中”的处理，可能会带来这些构成数据所生成的图像(参照图像，或参照图像中的部分)并非是代表所期望的被摄体参照范围，例如图15所示的参照图像无法用于拍摄被摄体整体使用；为进一步规范各种构成数据所生成的参照图像部分在红外热像中的规定位置和规定尺寸，可为构成数据所生成的图像设置一个共同的参照范围区，参照图像对应的参照范围区代表了该参照图像规定的显示参照范围，存储例如对应同一被摄体的多个构成数据中的每一个所生成的图像相对于所述参照范围区的位置信息(位置、尺寸、或还有旋转角度)，使这些构成数据所生成的图像能保持与参照范围区的相对位置的规范。当参照图像具有与之对应的参照范围区，这时“参照范围居中”的处理是指参照范围区的自适应居中，自适应处理后的参照图像与参照范围区的相对位置(位置、尺寸、或还有旋转角度)保持不变。参照范围区的应用可以避免代表被摄体局部形态特征的参照图像显示过大的情况，例如通常将完整轮廓的外包矩形作为局部轮廓参照图像的参照范围区；图14示意了局部轮廓图像T13 “参照范围居中”显示效果，与图13的局部轮廓图像T13 “参照图像居中”显示的差异，在图14 中，T13所对应的为参照范围区L13，其不一定显示。参照范围区可以是预先存储的，也可以是使用者设置输入的，也可以是与参照图像有关的构成数据组合后计算获得的。当参照图像具有与之对应的参照范围区，这时“参照范围居中”的处理是指参照范围区的自适应居中，处理后的参照图像与参照范围区的相对位置(位置、尺寸、或还有旋转角度)保持不变。 控制部10用于进行“参照范围居中”时参照图像位于红外热像的规定位置和规定尺寸的计算。首先计算自适应显示区(尺寸XI，Yl)与参照范围区的(缩放前的尺寸X3、Y3)的X轴、 Y轴比值，选取X1/X3和Y1/Y3中较小的一个轴的比值，得到参照范围区自适应居中时的基于参照范围区中心点的缩放率；而后可根据参照图像(缩放前的)在参照范围区(缩放前的) 中的相对位置(位置、尺寸、或还有旋转角度)，按照参照范围区自适应居中时的缩放率作为参照图像基于参照范围区中心点进行缩放的缩放率，来计算参照范围区自适应居中时，参照图像位于红外热像中的规定位置、规定尺寸。
在本实施例中，一种存储实施方式如图15所示的存储内容，包括被摄体信息、被摄体信息所对应的轮廓形态构成数据，可以不存储各轮廓形态构成数据所生成的参照图像在红外热像中的位置信息。
另一种存储实施方式如图16所示的存储内容，包括被摄体信息、被摄体信息所对应的各种具有类型信息的构成数据、、各种构成数据获得的图像(缩放处理前的)相对于轮廓(缩放处理前的)的位置信息(位置、尺寸、或还有旋转角度)，也可理解为轮廓的外包矩形作为其他构成数据获得的图像的参照范围区，可以存储或不存储轮廓形态构成数据所生成的图像在红外热像中的位置信息。此外，也可以将多个构成数据(例如图16中存储的一个被摄体信息对应的多个构成数据)组合后获得的组合参照图像的外包矩形作为这些构成数据所生成的图像的参照范围区；可存储多个构成数据中的每一个所生成的图像相对于所述参照范围区的位置和尺寸信息。优选的，所述存储部(闪存7)中存储构成数据以及构成数据所生成的图像对应的参照范围区以及各构成数据所生成的图像相对于参照范围区的相对位置信息(位置、尺寸、或还有旋转角度)。
下面介绍图12所示的按照自适应显示区的参照拍摄处理流程，本实施例根据设置的自适应显示区Zl和“参照图像居中”的情况。
步骤S201,在待机显示状态，显示部2显示动态的红外热像，如图17中显示界面G1701所示的红外热像，CPUl实施其控制，当使用者选择了自适应参照模式，进入步骤 S202 ；步骤S202，确定用于生成参照图像的构成数据为轮廓17矢量图形数据。确定的实施处理方式参见步骤S102。
步骤S203，根据自适应显示区确定参照图像在红外热像中的规定位置和规定尺寸；作为位置确定部的CPUl根据自适应显示区Zl在红外热像中的大小和位置，以及自适应显示区Zl中的居中位置，来确定轮廓图像17在红外热像中的规定位置、规定尺寸。
步骤S204，控制热像获取部接收红外数据传送到临时存储部3。
步骤S205，CPUl根据确定的规定尺寸对轮廓T7构成数据(矢量图形数据)的进行相应处理，按照规定位置，将处理后获得的轮廓图像T7的图像数据与接收的红外数据经历规定处理获得的红外热像的图像数据进行合成。
步骤S206，作为显示控制部的CPUl控制，将合成图像显示在显示部2。如图17中显示界面G1702所示的显示界面，步骤S207，CPUl实施其控制，监视用户是否退出参照模式。
如果有，则结束参照模式处理。如没有，将重复步骤S204-S206的步骤，显示部2 显示连续合成的动态红外热像和参照图像，反映使用者利用合成图像进行架设或调整热像拍摄装置9的过程，当达到如图17中显示界面G1703所示的被摄体热像H7与轮廓图像T7 重合匹配状态，代表架设热像拍摄装置9达到预定的要求。在后续的监测中，使用者还可以切换(重新指定)显示分析区域F7或显示包含分析区域F7和轮廓图像T7的参照图像，以增强监视目的性，如图17中显示界面G1704所示的显示界面。
如上所述，按照预定的自适应显示区在合成图像中的大小和位置，以及参照图像在自适应显示区中的位置，来确定参照图像在红外热像中显示的位置、尺寸。因此具有以下优点，对参照图像的显示更为规范，使用者对于参照图像的显示更易理解。根据参照图像的参照，使用者对拍摄的要求一目了然，避免了遗漏，从而保证了红外热像的质量。
实施例3，在上述的实施例中，当完成对热像拍摄装置9的架设和调整后，CPUl作为记录部，响应预定的操作，将通过热像获取部接收的红外数据和/或接收的红外数据进行规定处理后得到的数据记录至记录介质(如硬盘5)。
具体而言，例如一种实施方式为响应记录指示，CPUl对所接收的红外数据和/或接收的红外数据进行规定处理(如解压、修正、插值等处理后再进行压缩处理得到的数据， 可以是静态或动态的实施方式)，保存到临时存储部3中，而后被记录到硬盘5。这样记录获得的红外数据所生成的红外热像中，被摄体热像H7的成像形态和在红外热像中的成像位置、大小、角度符合轮廓图像17作为参照参照所期望获得的规范要求，例如图19包含被摄体热像H7的红外热像的示意图。优选的方式为将参照信息与热像获取部接收的红外数据和/或接收的红外数据进行规定处理后得到的数据建立关联并记录至记录介质(如硬盘 5)。参照信息有如下情况参照信息为与参照构成确定部确定的构成数据有关的信息；确定的构成数据有关的信息为确定的构成数据、确定的构成数据所生成的图像在红外热像中的位置信息、确定的构成数据关联的其他构成数据，其中的至少之一；其中，当确定多个构成数据来组成参照图像时，可以记录其中的一个或多个；当存储部中存储的上述数据具有与之对应的索引信息或身份信息(如构成数据的编号)，也可以将索引信息或身份信息与红外数据建立关联记录。 例如，在本实施例中，确定的构成数据有关的信息为轮廓T7的矢量图形数据和轮廓图像T7 在红外热像中的位置信息，当轮廓17的矢量图形数据还关联有其他的构成数据如关联有分析区域F7构成数据、纹理W7点阵数据，那么也可以记录其他的构成数据如记录分析区域 F7构成数据。
参照信息为代表被摄体信息的信息和/或与被摄体信息对应的构成数据有关的信息，所述被摄体信息为所选择的被摄体信息待选项对应的被摄体信息；代表被摄体信息的信息，可以是被摄体信息，或者被摄体信息中的一部分；与被摄体信息对应的构成数据有关的信息是指，与被摄体信息对应的构成数据、对应的构成数据所生成的图像在红外热像中的位置信息，其中的至少之一；当存储部中存储的被摄体信息、与被摄体信息对应的构成数据等具有与之对应的索引信息或身份信息(如构成数据的编号)，也可以将索引信息或身份信息与红外数据建立关联记录。例如，在本实施例中，可以将被摄体h7的被摄体信息与红外数据建立关联进行记录，当该被摄体信息包括设备类型、编号、地点等构成，可以记录全部或其中一部分如记录编号。例如，当为图5所示的存储部实施方式，被摄体h7的被摄体信息对应了轮廓17矢量图形数据、纹理W7点阵数据、分析区域F7构成数据、各构成数据生成的图像在红外热像中的位置信息，可以保存其中一个或多个。需要注意的是，虽然确定的构成数据为轮廓T7矢量图形数据，但也可以不记录轮廓T7矢量图形数据，而记录分析区域F7构成数据，或记录分析区域F7构成数据及其位置信息。对于构成数据的规定记录类型，使用者可在如图3所示的菜单设置栏SZ35中进行设置，例如可以设置为轮廓、纹理、分析区域构成数据等类型的一种或多种等。
上面所述的参照信息包括这种情况，当存储部中存储的被摄体信息、形态构成数据、分析区域构成数据等具有与之对应的索引信息或身份信息(如构成数据的编号)，也可以将索引信息或身份信息与红外数据建立关联记录。
上述的关联记录的实质是记录便于后续的批处理分析所需要的信息。其中，记录被摄体信息便于后续对红外数据归类，对归类后的红外数据根据例如图5所示的存储内容的数据库，来根据被摄体信息设置相应的分析区域，进行批处理分析。记录能获得被摄体形态的形态构成数据和/或位置信息便于后续设置参照图像对应的分析区域或还可重新进行调整；记录分析区域便于后续批处理分析。为便于多种场合应用，优选的，是同时记录被摄体信息、轮廓图像17的构成数据及其在红外热像中的位置信息、分析区域F7构成数据及其在红外热像中的位置信息。
根据应用的不同，红外数据的记录处理有如下情况，例如将通过通信接口 4接收的红外数据和/或红外数据进行规定的处理后获得的数据进行记录，规定的处理例如解压、修正、插值、伪彩、转换为温度数值、压缩等一种或同时多种，还可将热像数据经历不同处理后获得的数据共同记录，例如记录热像数据获得的各像素的温度值和红外热像的图像数据。
对于热像显示装置I的记录有二种情况，记录红外热像图片(如利用巡视抓拍)，连续记录热像数据流。
对于记录红外热像图片，例如，基于CPU8的控制，利用所获取的该时刻的红外数据，CPU8对该红外数据执行规定的处理后进行压缩；CPU8控制使临时存储部3中的上述参照信息和压缩热像相关联地存储到硬盘5中。其实质是记录了被摄体热像在红外热像中的位置和大小，便于后续的批处理分析。
对于连续记录的热像数据流，例如，基于CPU8的控制，利用所连续获取的红外数据，CPU8对该连续的红外数据执行规定的动态文件压缩；或者，对该红外数据执行规定的图像处理后执行规定的动态文件压缩；CPU8控制使临时存储部3中的上述参照信息和压缩热像数据流文件相关联地存储到硬盘5中。
关联记录处理具体而言，例如CPU8响应使用者发出记录指示，CPU8对红外数据执行规定的处理后保存到临时存储部3，CPU8控制使临时存储部3中的参照信息和红外数据相关联地记录到硬盘5中。参照信息与红外热像关联的方式如将参照信息作为规定格式的红外数据的信息附加，见图18中的包含参照信息的红外热像文件存储结构的示意图，其他附加信息如拍摄的时间等。此外，还可将参照信息记录在与热像文件关联的信息文件或索引文件中等，作为记录部的CPU8可生成该信息文件或索引文件。
此外，也可以是记录规定的那一帧，例如记录的红外数据可以是保存在临时存储18部3中的规定巾贞；例如记录温度超过预定阀值的那一巾贞热像数据；例如连续记录多巾贞热像数据等。
此外，记录指示也不限于由使用者发出指示，例如可以是CPU8判断被摄体热像与参照图像或特征模板相匹配时，或者，温度超过阀值时，或者，规定时刻等进行记录。
此外，如果是调整(重新确定)轮廓图像17的位置、尺寸、或还有旋转角度去匹配如显示界面G1103中所示的被摄体热像H7，控制部10响应预定的记录指示，例如使用者在调整轮廓图像T7至其与被摄体H7相重合时通过操作部发出记录指示，记录调整后的轮廓图像T7在红外热像中的位置、尺寸、或还有旋转角度，其实质是记录了被摄体热像H7在红外热像中的位置、尺寸、或还有旋转角度。该应用也可理解为利用轮廓图像17来测量并记录如显示界面G1103中所示的被摄体热像H7在红外热像中的位置、尺寸、或还有旋转角度。 此外，也可以是记录规定的那一帧，例如记录的红外数据可以是保存在临时存储部3中的规定帧；例如记录温度超过预定阀值的那一帧热像数据。
如上所述，在本实施例中，当参照图像所代表的预定形态特征图像部分与被摄体热像重合匹配后进行记录，这样，能获取规范的被摄体热像。显然，参照信息和红外数据关联保存使后续易于计算机批处理。
实施例4，本实施例是在具有与图I所示的结构相同的热像显示装置8中，与实施例I不同，在硬盘5中，存储了用于执行对确定对象进行加工来获得形态构成数据的控制程序。以下将对这种热像显示方法(加工参照模式，包含加工模式、参照模式)进行说明，在该拍摄实施中，待加工对象指定部(CPU1 )，用于指定待加工对象；图像加工部(CPU1 )，用于对所述待加工对象执行剪切、边缘提取、阀值范围提取中的至少一种处理，存储部(临时存储部3等)，用于存储加工获得的形态构成数据；参照构成确定部(CPU1)，用于将加工获得的形态构成数据确定为与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。图20是表示加工参照模式处理控制的流程图。图21为一种实施剪切加工获得形态构成数据及利用该形态构成数据生成的参照图像的参照拍摄的显示界面示意图。图22为一种实施边缘提取加工获得形态构成数据及生成参照图像的过程的显示界面示意图。本实施例基于如下的使用场景，对某变电站中的被摄体h21进行红外监测，与实施例I不同，硬盘5中未存储有对应被摄体h21的形态构成数据，为明确拍摄任务和保证检测质量；利用热像显示装置8进行形态构成数据的采集。加工参照拍摄处理中控制步骤如下步骤S301，显示部2显示动态的红外热像，CPUl实施其控制，持续监视使用者是否选择了加工模式；这时，显示部2界面G2101所示的红外热像，在以往使用者可能会困惑于拍摄被摄体热像H21的距离和角度，从而对热像拍摄装置9的架设或调整产生困扰；这时，通过操作部7的模式按键选择了剪切加工模式则进入步骤S302，使用者可在如图3中所示的加工菜单设置栏SZ34中选择加工类型。
步骤S302，CPUl持续监视使用者是否发出了待加工对象指定的指示；响应剪切加工模式的选择，CPUl控制使显示部2显示一矩形剪切框J21，使用者调整对被摄体h21拍摄的角度、距离，或调整剪切区域J21，使期望从中获得形态构成数据的被摄体热像H21位于剪切区域J21中，如显示界面G2102所示。接着，按下确认键，CPUl响应该操作，将所接收的红外数据保存在临时存储部3的规定区域，CPUl将该红外数据进行规定处理后获得的热像数据或红外热像确定为待加工对象，进入步骤S303。在此，也可以将热像数据生成的红外热像作为待加工对象，如后续需对加工获得的形态构成数据的参照图像的伪彩进行变换，热像数据作为待加工对象更为合适。此外，当热像显示装置8还与其他类型的成像装置 (在图I中未图示)，也可以使用其他成像装置采集的图像，例如与热像显示装置8连接的可见光相机(在图I中未图示)采集的图像，来作为待加工对象；此外，还可以是例如从硬盘5 中读取预先存储的红外热像或可见光图像等来作为待加工对象。
步骤S303，进行待加工对象的加工处理；作为图像加工部的CPUl提取剪切区域 J21中的热像数据，而后进入下一步。
步骤S304，存储加工获得的形态构成数据，该剪切加工获得的数据作为形态构成数据保存在临时存储部3，在此，也可以将加工获得的形态构成数据记录在硬盘5中，或进入如实施例5的设置模式。
步骤S305，将加工获得的形态构成数据确定为与参照图像相关的形态构成数据； 作为参照构成确定部的CPUl将该加工获得的形态构成数据确定为用于生成与红外热像合成的参照图像相关的形态构成数据。进入步骤S306。
步骤S306，确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；在本实施例中，根据默认的显示区设置参数(自适应显示区Z1，参照图像居中，图21中未图示显示区 Zl)来确定根据加工获得的形态构成数据生成的参照图像将位于红外热像中的位置和尺寸。
步骤S307，将热像获取部接收的红外数据传送到临时存储部3 ；步骤S308，将参照图像与红外热像进行合成；CPU1控制，按照确定的规定尺寸，CPUl对剪切获得的加工获得的形态构成数据进行相应处理并经伪彩转换获得参照图像TU21的图像数据，根据规定位置，按照剪切加工所对应的默认透明比率，将参照图像TU21的图像数据与热像获取部接收的红外数据生成的红外热像进行合成。
在步骤S309，显示合成图像，如图21中的显示界面G2103所示。这样，使用者可以根据半透明图像TU21中的被摄体热像形态部分的参照对被摄体热像H21进行拍摄，并以此来进行热像拍摄装置的架设。
步骤S310，CPU1实施其控制，监视用户是否退出参照模式。如果有，则结束参照模式处理。如没有，将重复步骤S307-S309的步骤。
而后，使用者根据半透明图像TU21的视觉参照，就理解了需要拍摄的被摄体热像 H21的形态和在红外热像中的成像位置、大小、角度，而后通过调整热像拍摄装置9的光学部件和被摄体h21之间的拍摄距离、角度、成像位置，使得到的如图21中被摄体热像H21(显示界面G2104)与半透明图像TU21中的被摄体热像形态部分在视觉上处于匹配状态。这时， 就达到了架设和调整的质量要求。
使用者也可以将获得的参照图像TU21的形态构成数据进行设置并保存到硬盘5 中以便于以后对同类被摄体的参照使用。
如上所述，在本实施例中，通过确定的待加工对象进行剪切加工，而后将加工获得的形态构成数据确定为与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，能方便快速地获取适用的参照图像；根据自适应显示区来确定参照图像在红外热像中的规定位置和规定尺寸，能迅速地对参照图像的位置和大小进行规范；之后，凭借参照图像对同类被摄体基于相同的距离、类同的角度的拍摄，确保了红外热像的规范性。在此，上述优点是作为一系统的代表性的实施方式操作被执行的。但也有可能用户执行某种情况，如未进行了剪切，直接将响应操作而热像获取部接收的红外数据确定作为形态构成数据使用，并与后续的红外热像进行半透明的合成。当然，实施本发明的实施方式的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
此外，也有可能使用者执行某种情况，例如将获得的加工获得的形态构成数据进行设置关联信息记录(详见实施例5)，而后再进入拍摄参照模式，使后续拍摄同类被摄体可以方便使用。
以下介绍边缘提取、规定阀值范围提取的处理。
当使用者通过图3所示的加工设置栏SZ34，选择边缘提取，作为图像加工部的 CPUl依据规定的算法，对确定的待加工对象执行边缘提取的处理。
例举边缘提取处理的一种实施方式。待加工对象如图22中G2201所示的红外热像；首先，按照规定的阀值范围对确定的待加工对象进行二值化；其中，规定的阀值范围可以是预存的阀值范围，也可以是使用者进行设置和调节的阀值范围，二值化的图像可以显示或不显示，人工进行二值化阀值范围的设定便于取得使用者意愿的二值图像效果，因此， 显示二值化的图像便于人工进行二值化阀值范围的调节设置，以红外热像为例，设置和调节的阀值范围的操作形式例如设置热像数据AD值范围、温度的阀值范围、灰度范围、色标范围等，二值化后的被摄体热像如图22中的G2202所示的斜线部分。接着，设置提取区域 J22，如图22中的G2203所示，确定期望的提取区域J22，其中具有被摄体H22 二值后的图像EZ22。而后，对位于提取区域中的二值化处理后的二值热像EZ22，进行提取连通区域的处理。接着，对连通区域进行边缘检测处理，边缘提取后得到的G2203中二值热像EZ22的边缘轮廓数据。完成边缘提取处理后，将加工获得的形态构成数据保存在临时存储部3或硬盘5中，其中，还可对获得的边缘轮廓数据进行矢量化处理后保存。本例中，边缘提取处理包括二值化处理，而后设置提取区域，再进行提取连通区域和边缘检测处理。但也可以进行包括二值化处理、提取连通区域、边缘检测处理的边缘提取处理，而后进行剪切或者不剪切。此外，也可以是其他加工如剪切加工获得的红外热像或可见光图像，再进行边缘提取处理。
当边缘提取处理获得的加工获得的形态构成数据被确定为与要和红外热像合成的参照图像所相关的构成数据，经居中自适应显示为如G2204所示的轮廓图像T22，对H21 及以后的同类被摄体的拍摄就容易把握拍摄的角度、部位、距离。
当使用者通过图3所示的加工设置栏SZ34，选择阀值范围提取，作为图像加工部的CPUl依据规定的算法，对确定的待加工对象执行阀值范围提取的处理。阀值范围提取处理的一种实施方式，首先对确定的红外热像进行阀值范围设置，由使用者根据显示的红外热像进行阀值范围的设置和调节，其操作形式例如设置热像数据AD值范围、温度的阀值范围、灰度范围、色标范围等；此外，也可以是预存的阀值范围。接着，当设置确认后，作为图像加工部的CPUl将位于该阀值范围的热像数据或红外热像进行提取处理(对于红外热像而言为提取温度带)。完成阀值范围提取后，将加工获得的形态构成数据保存在临时存储部3 或硬盘5中。本例中也可先进行了剪切，后进行阀值范围提取处理，但也可以先进行阀值范围提取处理，后进行剪切或不剪切。
对所述待加工对象执行剪切、边缘提取、阀值范围提取中的至少一种处理，即可只进行了其中一种，也可进行了多种。
实施例5本实施例是在具有与图I所示的结构相同的热像显示装置8中，在硬盘5中，存储了用于执行对形态构成数据进行关联信息设置的控制程序。CPU1、显示部2、操作部7作为关联信息设置部的实例，用于设置形态构成数据所对应的分析区域、被摄体信息、指示标记信息中的至少之一的设置信息，CPUl作为关联信息记录部的实例，用于将形态构成数据与设置信息建立关联记录。
例如，在实施例4的步骤S303，获得了加工获得的形态构成数据，这时，也可以暂时不进行后续的参照模式拍摄，可先进行形态构成数据所对应的分析区域、提示标记、被摄体信息等的设置。此外，设置的也可以是当前合成图像中显示的参照图像或从硬盘5等中读取的形态构成数据。
具体而言，响应设置指示，CPUl控制使显示部2显示如图21中的设置界面，由使用者对加工获得的形态构成数据生成的参照图像TU21所对应的各种信息进行设置。该设置界面具有显示参照图像和调整分析区域的调整栏SZ0、分析区域设置栏SZ1、提示标记栏 SZ2、被摄体信息录入栏SZ3等。
在显示了参照图像TU21和分析区域F21 (包括SOI、S02、S03)的调整栏SZO中， 使用者可以对分析区域F21中的区域单元SOI、S02、S03进行如减少、改变位置、调整、改变 (点、线、面)种类如将SOI、S02、S03从方型改为圆形等的修改，或设置新的区域单元。
分析区域设置栏SZ1，用于选择参照图像所对应的分析区域(包括分析区域单元) 的生成方式种类，其中，“点、线、面”表示由使用者选择设置点、线、面的方式在参照图像中设置分析区域。
提示标记栏SZ2，用于设置提示标记信息，例如文字、箭头等来指示需要关注的部位，文字如该被摄体的诊断判据。
被摄体信息录入栏SZ3，用于录入被摄体信息。
当使用者进行完成设置确认，CPUl将参照图像TU21的设置信息建立关联记录，即将参照图像TU21的形态构成数据、分析区域F21的构成数据、提示标记B21的构成数据、 F21在TU21中的位置和尺寸信息、B21在TU21中的位置信息、被摄体信息h21建立关联保存在硬盘5。
如上所述，在本实施例中，设置形态构成数据所对应的分析区域、被摄体信息、指示标记信息中的至少之一的设置信息，并将形态构成数据与设置信息建立关联记录，便于之后使用中与形态构成数据关联数据的调用。而后，可进入如上述参照模式的处理。也可反复进行设置和关联记录的操作。
需要注意的是，虽然上述的实施例中，参照模式、加工模式、关联信息设置模式等工作模式是以单独或一定的组合来进行描述，但不限与此，根据将上述工作模式进行不同的组合可获得更多的实施方式。
此外，也可以用专用电路或通用处理器或可编程的FPGA实现本发明的实施方式中的部分或全部的功能，例如采用专用的硬解压处理器。
此外，本发明的实施方式也可以将上述计算机程序，或由上述计算机程序构成的数字信号记录在计算机可读的记录介质中，例如硬盘、存储器等中。
由此，本发明的实施方式的上述实施例提供一种程序，该程序运行后执行如下步骤热像获取步骤，用于连续接收代表红外热像的数据；参照构成确定步骤，用于从存储于存储部的构成数据中，来确定要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所确定的构成数据用于获得体现被摄体预定形态特征的参照图位置确定步骤，用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；合成步骤，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取步骤所接收的代表红外热像的数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定步骤所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像。
显示控制步骤，用于控制显示部显示所述合成图像。
本发明的实施方式实施例还提供一种可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得热像显示装置8中的计算机执行如下步骤热像获取步骤，用于连续接收代表红外热像的数据；参照构成确定步骤，用于从存储于存储部的构成数据中，来确定要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所确定的构成数据用于获得体现被摄体预定形态特征的参照图位置确定步骤，用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；合成步骤，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取步骤所接收的代表红外热像的数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定步骤所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像。
显示控制步骤，用于控制显示部显示所述合成图像。
上述所描述的仅为发明的具体实施方式
，各种例举说明不对发明的实质内容构成限定，所属领域的技术人员在阅读了说明书后可对具体实施方式
进行其他的修改和变化， 而不背离发明的实质和范围。
权利要求
1.热像显示装置，包括热像获取部，用于接收红外数据；存储部，用于存储与参照图像有关的构成数据，所存储的构成数据至少包括形态构成数据，所述形态构成数据为代表被摄体预定形态特征的图像的构成数据；参照构成确定部，用于从存储于存储部的构成数据中，来确定要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所确定的构成数据用于获得体现被摄体预定形态特征的参照图像，所述红外热像为基于热像获取部所接收的红外数据生成的红外热像；位置确定部，用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；合成部，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取部所接收的代表红外热像的数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定部所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像；显示控制部，用于控制显示部显示所述合成图像。
2.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述存储部存储的形态构成数据为代表被摄体边缘轮廓的图像的轮廓形态构成数据。
3.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述存储部用于存储多个被摄体信息及被摄体信息对应的构成数据；并且，具有参照信息显示控制部，用于根据所述存储部中存储的被摄体信息，使显示部的规定位置显示规定数量的被摄体信息待选项；并且，具有选择部，用于使用者对被摄体信息待选项进行选择；所述参照构成确定部根据所选择的被摄体信息待选项来确定与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所述构成数据为与所选择的被摄体信息待选项对应的被摄体信息所对应的构成数据。
4.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述存储部用于存储多个被摄体信息及被摄体信息对应的多个类型的构成数据；并且，具有参照信息显示控制部，所述参照信息显示控制部用于根据所述存储部中存储的被摄体信息，使显示部的规定位置显示规定数量的被摄体信息待选项；并且，具有选择部，用于使用者对被摄体信息待选项进行选择；所述参照构成确定部根据所选择的被摄体信息待选项和构成数据的规定确定类型，基于存储于存储部的多个类型的构成数据，来确定其中与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，该构成数据为符合规定确定类型的构成数据。
5.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述位置确定部用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置、尺寸、旋转角度，所述图像合成部用于按照所述规定位置， 连续合成红外热像和按照所述规定尺寸和旋转角度并根据参照构成确定部所确定的形态构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像。
6.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述图像合成部按照规定透明比率连续合成红外热像和参照图像以获得合成图像，以使显示部显示的合成图像中，参照图像呈现为半透明。
7.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，具有分析区域设置部，用于设置分析区域；参照构成确定部，用于将分析区域设置部所设置的分析区域的构成数据确定为要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。
8.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，具有待加工对象指定部，用于指定待加工对象；并且，具有图像加工部，用于对所述待加工对象执行剪切、边缘提取、阀值范围提取中的至少一种加工处理，以获得形态构成数据；并且，所述存储部用于存储加工获得的形态构成数据；所述参照构成确定部，用于将存储部中存储的图像加工部加工获得的形态构成数据确定为与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。
9.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述存储部用于存储构成数据及其关联的位置信息，所述位置信息代表由该构成数据所生成的图像将位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；所述位置确定部用于将所述位置信息所代表的规定位置和尺寸，确定为该构成数据所获得的图像将位于红外热像中的规定位置和规定尺寸。
10.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述位置确定部按照预定的自适应显示区在红外热像中的位置和大小，以及参照图像在自适应显示区中的位置，来确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸。
11.如权利要求I所述的热像显示装置，其特征在于，所述位置确定部按照预定的自适应显示区在红外热像中的位置和大小，以及参照图像对应的参照范围区在自适应显示区中的位置，来确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸。
12.如权利要求1-10所述的热像显示装置，其特征在于，具有记录部，所述记录部用于将参照信息与所述红外数据和/或红外数据经过规定处理获得的数据建立关联进行记录， 所述参照信息为与参照构成确定部确定的构成数据有关的信息。
13.如权利要求5，6所述的热像显示装置，其特征在于，具有记录部，所述记录部用于将参照信息与所述红外数据和/或红外数据经过规定处理获得的数据建立关联进行记录， 所述参照信息为代表被摄体信息的信息和/或被摄体信息对应的构成数据有关的信息。
14.一种热像显示系统，其特征在于，具有如上述权利要求所述的热像显示装置，并且， 具有与热像显示装置连接的热像拍摄装置，所述热像拍摄装置用于拍摄并输出红外数据， 所述热像获取部，用于连续接收热像拍摄装置输出的红外数据。
15.热像显示方法,包括热像获取步骤，用于接收红外数据；参照构成确定步骤，用于从存储于存储部的构成数据中，来确定要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所确定的构成数据用于获得体现被摄体预定形态特征的参照图位置确定步骤，用于确定参照图像位于红外热像中的规定位置和规定尺寸；合成步骤，用于按照所述规定位置，连续合成热像获取步骤所接收的代表红外热像的数据生成的红外热像和按照所述规定尺寸并根据参照构成确定步骤所确定的构成数据而获得的参照图像，以获得合成图像；显示控制步骤，用于控制显示部显示所述合成图像。
16.如权利要求15所述的热像显示方法，其特征在于，包括待加工对象指定步骤，用于指定待加工对象；图像加工步骤，用于对所述待加工对象执行剪切、边缘提取、阀值范围提取中的至少一种加工处理，以获得形态构成数据；存储步骤，用于存储加工获得的形态构成数据；所述参照构成确定步骤，用于将存储步骤中存储的图像加工步骤加工获得的形态构成数据确定为与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据。
17.如权利要求15所述的热像显示方法，其特征在于，包括参照信息显示控制步骤，用于根据所述存储部中存储的被摄体信息，使显示部的规定位置显示规定数量的被摄体信息待选项，其中，所述存储部用于存储多个被摄体信息及被摄体信息对应的构成数据；选择步骤，用于使用者对被摄体信息待选项进行选择；所述参照构成确定步骤根据所选择的被摄体信息待选项来确定与要和红外热像合成的参照图像相关的构成数据，所述构成数据为与所选择的被摄体信息待选项对应的被摄体信息所对应的构成数据；所述记录步骤用于将参照图像信息与所述红外数据建立关联进行记录，所述参照图像信息为代表被摄体信息的信息和/或被摄体信息对应的构成数据。
全文摘要
本发明的热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法,属于红外热像检测的应用领域。为解决使用者需凭借主观经验来架设或调整热像拍摄装置，导致每次拍摄的同一或同类被摄体的被摄体热像总是存在成像位置、大小、角度上的差异，并产生容易遗漏关键拍摄部位等一系列问题。本发明提供一种热像显示装置、热像显示系统和热像显示方法，在红外热像中呈现的具有规定位置和规定尺寸并体现了对应于被摄体预定形态特征的参照图像，其能达到无需过度依赖经验的积累和繁琐的操作，辅助使用者正确把握被摄体的成像形态、被摄体热像在红外热像中的成像位置、大小、角度，以此参照来架设或调整热像拍摄装置，能提高和规范被摄体热像的拍摄质量，加快架设或调整热像拍摄装置的速度。
文档编号G01J5/02GK102538974SQ20121000840
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者王浩 申请人:杭州美盛红外光电技术有限公司