热成像摄像机灼伤处理方法及装置与流程

热成像摄像机灼伤处理方法及装置
1.本技术是申请日为2019.06.11，申请号为201910500156.9，发明名称为：热成像摄像机灼伤处理方法及装置的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及热成像技术领域，尤其涉及热成像摄像机灼伤处理方法及装置。


背景技术：

3.红外热成像摄像机通过非接触式的探测红外能量，并通过传感器将其转换为电信号，进而得到图像画面以及温度信息的摄像机。
4.太阳或其他温度远高于红外热成像测温范围的物体，会导致传感器的材料特性发生改变，导致图像异常及测温不准确；当高温物体移出画面后，由于传感器的材料特性恢复需要时间，所以尽管已对图像进行非均匀性校正，但采集的画面中依然会逐渐出现被灼伤的痕迹。
5.在热成像摄像机中，尤其是测温类产品，为了避免被灼伤，通用的做法是切入切出一个衰减系数已知的衰减装置(如：小孔或者均匀衰减片)，但这种方式只能实现一挡温度的扩展，而对于几千度高温的太阳，仍有大量的能量到达传感器上，造成传感器的灼伤，因而不能用于对太阳的防护。还有专门针对太阳进行防灼伤的方法，但这种方法仅针对太阳，且未对已灼伤的传感器进行矫正，会导致图像异常和测温不准确的问题。


技术实现要素：

6.本发明实施例提出热成像摄像机灼伤处理方法及装置，以实现对热成像摄像机的自动的、且不限温度范围的防灼伤处理。
7.本发明实施例的技术方案是这样实现的：
8.一种热成像摄像机灼伤处理方法，该方法包括：
9.获取所述热成像摄像机的热成像图片；
10.检测所述热成像图片是否显示出有高温对象出现在所述热成像摄像机的画面中；
11.确认所述热成像图片显示出有高温对象出现在画面中，生成灼伤报警信号，并且在当前挡片没有关闭的情况下，关闭挡片。
12.所述关闭挡片的同时进一步包括：启动防护机制非均匀性矫正计时，且当计时时长达到预设的防护机制非均匀性矫正计时时长时，执行非均匀性矫正操作。
13.所述生成灼伤报警信号之后进一步包括：
14.a、当用户设定了挡片状态时，判断当前挡片的实际状态是否与用户设定的挡片状态一致，若不一致，将当前挡片的实际状态更改为用户设定的挡片状态，转至步骤b；若一致，直接转至步骤b；
15.b、判断当前挡片的实际状态是否为关闭，若是，启动防护机制非均匀性矫正计时，且当计时时长达到预设的防护机制非均匀性矫正计时时长时，执行非均匀性矫正操作。
16.所述在当前挡片没有关闭的情况下关闭挡片之前进一步包括：按照灼伤防护检测周期检测所述热成像摄像机产生的灼伤报警信号；
17.且，所述方法进一步包括：
18.若在灼伤防护检测周期内未检测到所述热成像摄像机产生灼伤报警信号，则在当前挡片关闭的情况下，开启挡片。
19.所述关闭挡片的同时进一步包括：启动关闭计时，当计时时长达到预设的关闭时长时，打开挡片，并消除灼伤报警信号。
20.所述挡片为双置位挡片。
21.所述生成灼伤报警信号之后进一步包括：
22.当灼伤报警信号消除时，若当前挡片为开启，则启动恢复机制非均匀性矫正计时，当计时时长达到设定的恢复机制非均匀性矫正计时时长时，执行非均匀性矫正操作。
23.所述生成灼伤报警信号的同时进一步包括：设置灼伤标记，并将恢复机制非均匀性矫正计时时长设定为预设的恢复机制非均匀性矫正计时时间表中的第一个计时时长，其中，预设的恢复机制非均匀性矫正计时时间表中包含有顺序排列的多个依次增加的计时时长；
24.且，当灼伤报警信号消除时进一步包括：判断是否存在灼伤标记，若存在，则执行所述若当前挡片为开启，则启动恢复机制非均匀性矫正计时的动作；
25.且，所述当计时时长达到设定的恢复机制非均匀性矫正计时时长时执行非均匀性矫正操作之后进一步包括：判断当前恢复机制非均匀性矫正计时时长是否为预设的恢复机制非均匀性矫正计时时间表中的最后一个计时时长，若是，消除灼伤标记；否则，将当前恢复机制非均匀性矫正计时时长设定为预设的恢复机制非均匀性矫正计时时间表中的下一个计时时长，判断所述热成像摄像机是否生成灼伤报警信号，若未生成，则返回所述判断是否存在灼伤标记的动作。
26.一种热成像摄像机灼伤处理装置，包括：
27.灼伤报警模块，用于获取所述热成像摄像机的热成像图片，检测所述热成像图片是否显示出有高温对象出现在所述热成像摄像机的画面中，确认所述热成像图片显示出有高温对象出现在画面中，生成灼伤报警信号；
28.灼伤处理模块，用于在所述灼伤报警模块生成灼伤报警信号时，在当前所述热成像摄像机的挡片没有关闭的情况下，关闭挡片。
29.所述灼伤报警模块进一步用于，在检测到所述热成像摄像机的挡片由关闭转为开启时，消除所述灼伤报警信号；
30.所述灼伤处理模块进一步用于，当所述灼伤报警模块的所述灼伤报警信号消除时，在当前所述热成像摄像机的挡片开启的情况下，启动恢复机制非均匀性矫正计时，当计时时长达到设定的恢复机制非均匀性矫正计时时长时，执行非均匀性矫正操作。
31.本发明实施例中，检测到热成像摄像机产生灼伤报警信号，判断当前挡片是否关闭，若否，则关闭挡片，从而实现了对热成像摄像机的自动的、且不限温度范围的防灼伤处理。
附图说明
32.图1为本发明实施例提供的热成像摄像机灼伤处理方法流程图；
33.图2为本发明实施例提供的红外热成像摄像机灼伤防护方法流程图；
34.图3为本发明实施例提供的红外热成像摄像机灼伤后恢复方法流程图；
35.图4为本发明一实施例提供的热成像摄像机灼伤处理装置的结构示意图；
36.图5为本发明另一实施例提供的热成像摄像机灼伤处理装置的结构示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
38.为方便理解，给出如下解释：
39.挡片：热成像摄像机使用的一种用来遮挡传感器的均匀面，阻隔来自镜头的成像信息，使传感器在进行矫正时不被镜头的成像信息干扰。
40.单置位挡片：正常状态下处于开启状态，需要对控制线圈持续通电才能关闭的挡片。
41.双置位挡片：对控制线圈进行短时间通电便可改变状态的挡片，即不需要对控制线圈进行持续通电就可以保持开启或关闭状态的挡片。
42.灼伤报警信号：在高能量辐射物体进入画面时，由算法产生的报警信息，用于告知当前有高能量辐射的物体在成像画面中。
43.灼伤标记：用于记录当前传感器被灼伤的信息。
44.非均匀性矫正(nuc，nonuniformity correction)：通过在图像传感器前阻隔来自镜头的成像信息，将其余热辐射不均匀信号进行采集和存储，然后在正常成像时，将存储的热辐射不均匀信号作为背景数据进行去除，以得到不受相机内部热量干扰的成像画面，使镜头输出正常画面。
45.红外热成像摄像机镜头由图像传感器、挡片以及其他部分组成。挡片的位置在传感器前方，从而起到遮挡住传感器以便进行非均匀性校正(nuc)的目的。
46.图1为本发明实施例提供的热成像摄像机灼伤处理方法流程图，其具体步骤如下：
47.步骤101：获取热成像摄像机的热成像图片。
48.步骤102：检测热成像图片是否显示出有高温对象出现在热成像摄像机的画面中。
49.步骤103：确认热成像图片显示出有高温对象出现在画面中，生成灼伤报警信号，并且在当前挡片没有关闭的情况下，关闭挡片，并启动防护机制nuc计时，且当计时时长达到预设的防护机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
50.在实际应用中，步骤103中，生成灼伤报警信号之后进一步包括：
51.a、当用户设定了挡片状态时，判断当前挡片的实际状态是否与用户设定的挡片状态一致，若不一致，将当前挡片的实际状态更改为用户设定的挡片状态，转至步骤b；若一致，直接转至步骤b；
52.b、判断当前挡片的实际状态是否为关闭，若是，启动防护机制nuc计时，且当计时时长达到预设的防护机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
53.在实际应用中，步骤103中，在当前挡片没有关闭的情况下关闭挡片之前进一步包括：按照灼伤防护检测周期检测所述热成像摄像机生成的灼伤报警信号；且，若在灼伤防护
检测周期到来时未检测到热成像摄像机生成的灼伤报警信号，则在当前挡片关闭的情况下，开启挡片。
54.在实际应用中，步骤103中，关闭挡片的同时进一步包括：启动关闭计时，当计时时长达到预设的关闭时长时，打开挡片，并消除灼伤报警信号。
55.在实际应用中，步骤103中，生成灼伤报警信号之后进一步包括：当灼伤报警信号消除时，若当前挡片为开启，则启动恢复机制nuc计时，当计时时长达到设定的恢复机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
56.在实际应用中，生成灼伤报警信号的同时进一步包括：设置灼伤标记，并将恢复机制nuc计时时长设定为预设的恢复机制nuc计时时间表中的第一个计时时长，其中，预设的恢复机制nuc计时时间表中包含有顺序排列的多个依次增加的计时时长；
57.且，当灼伤报警信号消除时进一步包括：判断是否存在灼伤标记，若存在，则执行所述若当前挡片为开启，则启动恢复机制nuc计时的动作；
58.且，当计时时长达到设定的恢复机制nuc计时时长时执行nuc操作之后进一步包括：判断当前恢复机制nuc计时时长是否为预设的恢复机制nuc计时时间表中的最后一个计时时长，若是，消除灼伤标记；否则，将当前恢复机制nuc计时时长设定为预设的恢复机制nuc计时时间表中的下一个计时时长，判断热成像摄像机是否生成灼伤报警信号，若未生成，则返回所述判断是否存在灼伤标记的动作。
59.图2为本发明实施例提供的红外热成像摄像机灼伤防护方法流程图，其具体步骤如下：
60.步骤200：预先在红外热成像摄像机上配置灼伤防护检测周期，预先在红外热成像摄像机上配置防护模式选项：自动模式和手动模式。
61.挡片状态有两种：开启和关闭。当防护模式为手动模式时，挡片状态完全由用户决定和设定，即用户在红外热成像摄像机上设定挡片状态，红外热成像摄像机根据用户设定的挡片状态，对挡片执行开启或关闭操作。
62.步骤201：红外热成像摄像机在每个灼伤防护检测周期到来时，检测当前是否有灼伤报警信号，若是，执行步骤202；否则，执行步骤204。
63.当有高温物体进入红外热成像摄像机的采集范围后，红外热成像摄像机采集的图像的灰度会发生变化。因此，可通过将图像的每一像素点的灰度与预设的灰度阈值进行比较，来决定是否产生灼伤报警信号。
64.步骤202：红外热成像摄像机判断当前防护模式为手动模式还是自动模式，若为手动模式，执行步骤206；若为自动模式，执行步骤203。
65.步骤203：红外热成像摄像机关闭挡片，初始化防护机制nuc计时时长为预设的防护机制nuc计时时长，转至步骤206。
66.步骤204：红外热成像摄像机判断当前防护模式为手动模式还是自动模式，若为手动模式，执行步骤206；若为自动模式，执行步骤205。
67.步骤205：红外热成像摄像机开启挡片。
68.步骤206：红外热成像摄像机判断当前挡片是否关闭，若是，执行步骤207；否则，返回步骤201。
69.步骤207：红外热成像摄像机启动关闭计时和防护机制nuc计时，当防护机制nuc计
时达到预设的防护机制nuc计时时长时，开始执行nuc操作，当关闭计时达到预设的关闭时长时，开启挡片，并将灼伤报警信号置0，返回步骤201。
70.考虑到更改挡片状态的操作(即开启挡片或关闭挡片)是需要一定时间的，为避免在该操作时间内，对挡片实际状态的认定发生误判，本发明实施例中，增加一挡片设定状态参数。且，当防护模式为手动模式时，该参数的值完全由用户设定。当防护模式为自动模式时，由红外热成像摄像机根据实际情况设定，具体地：
71.步骤203中，红外热成像摄像机先将挡片设定状态参数的取值置为：关闭值，然后执行关闭挡片的操作；
72.步骤205中，红外热成像摄像机先将挡片设定状态参数的取值置为：开启值，然后执行开启挡片的操作；
73.且，在步骤205和步骤206之间增加一步骤2052：红外热成像摄像机判断当前挡片的实际状态与挡片设定状态是否一致，若是，直接执行步骤206；否则，根据挡片设定状态，对挡片执行对应的开启或关闭操作，以使得挡片的实际状态与挡片设定状态一致，然后执行步骤206。
74.图2所示流程仅适用于采用双置位挡片的红外热成像摄像机。因为：在控制单置位挡片闭合时，需要对挡片的线圈进行通电，但是长时间对线圈通电会引起热成像摄像机镜头温度升高，导致测温不准确，影响此类热成像摄像机的核心功能。上述流程在产生灼伤报警信号时，要进行关闭挡片的操作，因此该流程不适用于采用单置位挡片的红外热成像摄像机。而对于采用双置位挡片的红外热成像摄像机则可以控制挡片一直处于打开或者关闭的状态，不会因为一直通电导致线圈温度升高，影响测温功能，所以在检测到有高能量辐射物体进入画面后，便可通过上述实施例对其进行防灼伤处理。
75.通过上述实施例，当红外热成像摄像机处于自动防护模式下时，若检测到灼伤报警信号，即，检测到有高能量辐射的物体进入画面后，则立即关闭挡片，从而避免了传感器因直接面对高能量辐射物体而造成永久灼伤的风险。另外，在关闭过程中进行一次nuc操作，从而矫正临时灼伤产生的图像异常及测温不准确的问题，保证挡片再次开启时摄像机的测温功能正常，保证了采集到的图像正常。
76.在红外热成像摄像机产生灼伤报警信号后，为了及时修复摄像机传感器的性能，本发明实施例给出如下的灼伤后恢复方案。
77.图3为本发明实施例提供的红外热成像摄像机灼伤后恢复方法流程图，其具体步骤如下：
78.步骤300：预先在红外热成像摄像机上配置灼伤恢复检测周期，并配置恢复机制nuc计时时间表，该时间表中包含多个顺序排列且依次增加的恢复机制nuc计时时长。
79.恢复机制nuc计时时间表中具体包含的恢复机制nuc计时时长的数目以及每个计时时长的取值，可根据红外热成像摄像机的材料特性决定。
80.对于恢复机制nuc计时时间表中的相邻两个计时时长，后一个计时时长总是大于前一个计时时长。这是因为：每进行一次恢复机制下的nuc过程，说明红外热成像传感器材料已恢复过一段时间，且传感器材料恢复会随着时间的延长而减慢，所以恢复机制nuc计时时间表中的计时时长会逐渐拉长，以减少开、关挡片的次数，延长挡片使用寿命。
81.步骤301：当灼伤恢复检测周期到来时，红外热成像摄像机判断当前是否有灼伤报
警信号，若是，执行步骤302；否则，执行步骤303。
82.灼伤恢复检测周期可设定为与灼伤防护检测周期相同。
83.根据步骤207，当挡片由关闭到开启时，会将灼伤报警信号置0。
84.步骤302：红外热成像摄像机将灼伤标记置1，并将恢复机制nuc计时时长设定为恢复机制nuc计时时间表中的第一个计时时长，返回步骤301。
85.步骤303：红外热成像摄像机判断灼伤标记是否为1，若是，执行步骤304；否则，返回步骤301。
86.步骤304：红外热成像摄像机判断当前挡片是否关闭，若是，返回步骤301；否则，执行步骤305。
87.需要说明的是，对于采用单置位挡片的红外热成像摄像机，由于其挡片是开启的，因此，无需执行本步骤304，即，在步骤303中，判定灼伤标记为1时，直接执行步骤305。
88.步骤305：红外热成像摄像机启动恢复机制nuc计时，当计时时长达到当前设定的恢复机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
89.步骤306：红外热成像摄像机判断当前设定的恢复机制nuc计时时长是否为恢复机制nuc计时时间表中的最后一个计时时长，若是，执行步骤308；否则，执行步骤307.
90.步骤307：红外热成像摄像机将恢复机制nuc计时时长设定为恢复机制nuc计时时间表中的下一个计时时长，返回步骤301。
91.步骤308：红外热成像摄像机将灼伤标记置0，返回步骤301。
92.灼伤标记置0表示本次灼伤恢复过程已完成。
93.图3所示流程对采用双置位挡片和单置位挡片的热成像摄像机均适用。
94.通过上述实施例，在检测到有高温物体进入红外热成像摄像机的画面之后产生灼伤报警信号，并置位灼伤标记，并在高温物体离开画面之后执行nuc操作，从而修正传感器因材料特性发生改变，导致的图像异常及测温不准确的问题。
95.另外，考虑到传感器材料恢复会随着时间的延长而减慢，从而设置了包含多个顺序排列且依次增加的计时时长的恢复机制nuc计时时间表，从而减少了开、关挡片的次数，延长了挡片使用寿命。
96.图4为本发明一实施例提供的热成像摄像机灼伤处理装置的结构示意图，该装置主要包括：灼伤报警模块41和灼伤处理模块42，其中：
97.灼伤报警模块41，用于获取热成像摄像机的热成像图片，检测热成像图片是否显示出有高温对象出现在热成像摄像机的画面中，确认热成像图片显示出有高温对象出现在画面中，生成灼伤报警信号；
98.灼伤处理模块42，用于在灼伤报警模块41生成灼伤报警信号时，在当前热成像摄像机的挡片没有关闭的情况下，关闭挡片。
99.在实际应用中，灼伤处理模块42关闭挡片的同时进一步包括：启动防护机制nuc计时，且当计时时长达到预设的防护机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
100.在实际应用中，灼伤处理模块42在灼伤报警模块41生成灼伤报警信号时进一步包括：
101.a、当用户设定了挡片状态时，判断当前挡片的实际状态是否与用户设定的挡片状态一致，若不一致，将当前挡片的实际状态更改为用户设定的挡片状态，转至步骤b；若一
致，直接转至步骤b；
102.b、判断当前挡片的实际状态是否为关闭，若是，启动防护机制非均匀性矫正计时，且当计时时长达到预设的防护机制非均匀性矫正计时时长时，执行非均匀性矫正操作。
103.在实际应用中，灼伤处理模块42在当前挡片没有关闭的情况下关闭挡片之前进一步包括：按照灼伤防护检测周期检测灼伤报警模块41生成的灼伤报警信号；且，若在灼伤防护检测周期到来时未检测到灼伤报警模块41生成灼伤报警信号，则在当前挡片关闭的情况下，开启挡片。
104.在实际应用中，灼伤处理模块42关闭挡片的同时进一步包括：启动关闭计时，当计时时长达到预设的关闭时长时，打开挡片，并消除灼伤报警信号。
105.在实际应用中，灼伤报警模块41进一步用于，在检测到热成像摄像机的挡片由关闭转为开启时，消除灼伤报警信号；且，
106.灼伤处理模块42进一步用于，当灼伤报警模块41的灼伤报警信号消除时，若当前挡片为开启，则启动恢复机制nuc计时，当计时时长达到设定的恢复机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
107.在实际应用中，灼伤处理模块42进一步用于，在灼伤报警模块41生成灼伤报警信号时，设置灼伤标记，并将恢复机制nuc计时时长设定为预设的恢复机制nuc计时时间表中的第一个计时时长，其中，预设的恢复机制nuc计时时间表中包含有顺序排列的多个依次增加的计时时长；
108.且，当灼伤报警模块41的灼伤报警信号消除时，判断是否存在灼伤标记，若存在，则执行所述若当前挡片为开启，则启动恢复机制nuc计时的动作；
109.且，当计时时长达到设定的恢复机制nuc计时时长时执行nuc操作之后进一步包括：判断当前恢复机制nuc计时时长是否为预设的恢复机制nuc计时时间表中的最后一个计时时长，若是，消除灼伤标记；否则，将当前恢复机制nuc计时时长设定为预设的恢复机制nuc计时时间表中的下一个计时时长，判断灼伤报警模块41是否生成灼伤报警信号，若未生成，则返回所述判断是否存在灼伤标记的动作。
110.图5为本发明另一实施例提供的热成像摄像机灼伤处理装置的结构示意图，该装置主要包括：灼伤报警模块51和灼伤处理模块52，其中：
111.灼伤报警模块51，用于获取热成像摄像机的热成像图片，检测热成像图片是否显示出有高温对象出现在所述热成像摄像机的画面中，确认热成像图片显示出有高温对象出现在画面中时，生成灼伤报警信号；在检测到热成像摄像机的挡片由关闭转为开启时，消除灼伤报警信号。
112.灼伤处理模块52，用于当灼伤报警模块51的灼伤报警信号消除时，若当前挡片为开启，则启动恢复机制nuc计时，当计时时长达到设定的恢复机制nuc计时时长时，执行nuc操作。
113.在实际应用中，灼伤处理模块52进一步用于，在灼伤报警模块51生成灼伤报警信号时，设置灼伤标记，并将恢复机制nuc计时时长设定为预设的恢复机制nuc计时时间表中的第一个计时时长，其中，预设的恢复机制nuc计时时间表中包含有顺序排列的多个依次增加的计时时长；
114.且，当灼伤报警模块51的灼伤报警信号消除时，判断是否存在灼伤标记，若存在，
则执行所述若当前挡片为开启，则启动恢复机制nuc计时的动作；
115.且，当计时时长达到设定的恢复机制nuc计时时长时执行nuc操作之后进一步包括：判断当前恢复机制nuc计时时长是否为预设的恢复机制nuc计时时间表中的最后一个计时时长，若是，消除灼伤标记；否则，将当前恢复机制nuc计时时长设定为预设的恢复机制nuc计时时间表中的下一个计时时长，判断灼伤报警模块51是否生成灼伤报警信号，若未产生，则返回所述判断是否存在灼伤标记的动作。
116.本发明实施例还提供一种非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行如图1至图3中任一所述的方法的步骤。
117.本发明实施例还提供一种电子设备，包括如上所述的非瞬时计算机可读存储介质、以及可访问非瞬时计算机可读存储介质的上述处理器。
118.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。