模块化的红外摄像机系统及方法

模块化的红外摄像机系统及方法
【专利摘要】本文根据一个或者多个实施例公开了一种模块化的红外图像系统及方法，其用于捕获红外图像，感测工作模式，根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理，根据感测的工作模式生成处理后的红外图像以及显示处理后的红外图像。
【专利说明】模块化的红外摄像机系统及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求申请日为2011年2月25日、序列号为61/446，950的美国临时专利申请的优先权，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
[0003]本申请包含涉及下述发明的主题:申请日为2007年11月28日、题为“InfraredCamera Modesfor Maritime Applications (用于海事应用的红外摄像机模式)”的美国专利申请11/946，798，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
【技术领域】
[0004]本公开涉及红外成像系统，并且具体的涉及模块化的红外摄像机系统及方法。
【背景技术】
[0005]红外摄像机用于多种捕获红外图像的成像应用中。例如，红外摄像机可用于海事应用，以在各种条件下提高海军航行的可视度，而其他红外摄像机可用于其他应用，例如，越野车。然而，红外摄像机的传统应用方法存在许多缺点。
[0006]例如，一个缺点是，用户可能不得不为每个不同的应用(例如，海事应用或者越野车应用)都购买红外摄像机，这样会导致成本、维护费用以及与多个红外摄像机相关的有关费用的增加。另一个缺点是，每个应用通常需要不同的红外摄像机配置以及不同的用户设置和处理技术，如果用户没有适当地选择或者实现上述配置、用户设置和处理技术，就可能会导致捕获和显示的图像不那么令人满意。
[0007]因此，需要一种可用于多种红外摄像机应用的改进的红外摄像机。

【发明内容】

[0008]本文公开的系统和方法根据一个或者多个实施例提供了模块化的摄像机技术。例如，在一个或者多个实施例中，公开的系统和方法可根据各种应用提供可自动配置的特征和功能。作为特定的例子，根据一个或者多个实施例，红外摄像机可以以模块化的方式用于各种红外摄像机应用中并且适于为这些各种红外成像应用提供改进的实施例和处理技术。
[0009]在一个或者多个实施例中，模块化的红外摄像机系统包括独立的、自适应的和/或便携的装置，所述装置被配置为安装到或者连接到各种不同的适配器(例如，装配台或者坞站)并基于相关联的适配器自动地将其自身配置为预期的使用。模块化的红外摄像机系统可包括小型(例如，手掌大小)装置，该小型装置具有移动电源(例如，电池)和适于用于各种应用(例如，头戴式摄像机、海上的船只、车载摄像机、自行车摄像机、家庭使用、手持摄像机或者各种其他应用)的部件。例如，在实施例中，公开的图像处理技术能够抑制不想要的特征(例如，噪声)和/或基于给定的应用或者红外摄像机的使用将捕获的红外图像精细化。
[0010]实施例的模块化的红外摄像机系统可提供具有便携性的用户便利性、易于使用和无线功能(例如，连接至无线显示装置，如蜂窝电话、智能手机、平板电脑、膝上型电脑或者车辆的显示装置)。在实施例中，用户可向模块化的红外摄像机系统发送命令，以将所述红外摄像机设置为用于期望的应用的指定配置(例如，通过具有触摸屏的无线显示器或者其他用户输入控制器来选择期望的配置)。在另一个实施例中，模块化的红外摄像机系统可具有默认设置，例如，当没有感测到安装时(例子，自由使用并且在没有安装的情况下手持，图像显示在无线显示器上)，可使用该默认设置。此外，实施例中的模块化的红外摄像机系统可为用户提供夜视能力，以更加安全地进行夜间活动(例如，步行、体育活动、旅行以及其他活动)的能力，夜间活动可涉及各种运输模式，包括自行车、汽车、船只、飞机等。
[0011]在一个或者多个实施例中，红外摄像机系统包括图像捕获部件和模式感测部件，所述图像捕获部件适于捕获红外图像，所述模式感测部件适于自动感测与工作模式相对应的所述红外摄像机系统的预期应用，并提供指示感测的工作模式的第一控制信号。红外摄像机可包括处理部件和存储部件，所述处理部件适于从模式感测部件接收所述第一控制信号，根据感测的工作模式处理捕获的红外图像并生成处理后的红外图像，所述存储部件适于存储所述处理后的红外图像。
[0012]在一个或者多个实施例中，一种处理来自红外探测器的红外图像的方法包括:感测与工作模式相对应的用于红外探测器的预期应用；设置用于处理所述红外图像的工作模式；以及捕获所述红外图像。所述方法可进一步包括:根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理；根据感测的工作模式生成处理后的红外图像；以及存储和/或显示所述处理后的红外图像。
[0013]作为例子，如果感测的模式包括车辆或者自行车应用，则在一个或者多个实施例中，可利用选择的自动增益控制参数对捕获的图像进行处理，以提供基本的单色显示并能够对行人和/或动物进行探测，以将处理后的图像提供给显示部件。如果感测的工作模式包括海事应用，则在一个或者多个实施例中，利用海事自动增益控制选择对捕获的图像进行处理以提供红色色调显示，并将处理后的图像提供给显示部件。如果感测的工作模式包括手持应用，则在一个或者多个实施例中，对捕获的图像进行处理，以提供在单色和彩色模式之间的选择、绝对温度读数、图像捕获能力和/或低功率工作模式。
[0014]根据一个或者多个实施例，显示部件可适于在黑热调色板、白热调色板、红颜色调色板和绿颜色调色板中的至少一个中显示处理后的红外图像。系统可包括存储部件和环境感测部件，所述存储部件适于存储所述捕获的红外图像和处理后的红外图像中的至少一个，所述环境感测部件适于向处理部件提供环境信息。系统可包括控制部件，其适于向用户提供多个可选择的处理模式，接收对应于用户选择的处理模式的用户输入，以及提供指示用户选择的处理模式的第二控制信号。所述处理部件可适于从所述控制部件接收所述第二控制信号，根据用户选择的处理模式对捕获的红外图像进行处理，以及根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。显示部件可适于根据用户选择的处理模式显示处理后的红夕卜图像。
[0015]在一个或者多个实施例中，用户可选择各种类型的海事应用或者系统可自动地将其配置为适合各种类型的海事应用。例如，多个可选择的处理模式可包括夜间停靠码头模式，所述夜间停靠码头模式导致所述处理部件对所述捕获的红外图像进行直方图均衡化和缩放处理，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。多个可选择的处理模式包括有人落水模式，所述有人落水模式使得所述处理部件对所述捕获的红外图像应用高通滤波器，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。多个可选择的处理模式包括夜间巡航模式，所述夜间巡航模式导致所述处理部件从所述捕获的红外图像中提取细节部分和背景部分，分别对所述细节部分进行缩放处理，分别对所述背景部分进行直方图均衡化和缩放处理，并将所述细节部分加到所述背景部分，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。多个可选择的处理模式包括白天巡航模式，所述白天巡航模式导致所述处理部件从所述捕获的红外图像中提取细节部分和背景部分，分别对所述细节部分进行缩放处理，分别对所述背景部分进行直方图均衡化和缩放处理，并将所述细节部分加到所述背景部分，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。多个可选择的处理模式包括薄雾状况模式，所述薄雾状况模式导致所述处理部件对所述捕获的红外图像应用非线性低通滤波器，并随后对滤波后的图像进行直方图均衡化和缩放处理，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。多个可选择的处理模式包括海岸线模式，所述海岸线模式导致所述处理部件对所述捕获的红外图像应用霍夫变换操作，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
[0016]本公开的范围由权利要求书限定，通过引用的方式将所述权利要求书纳入到本节中。通过下面对一个或者多个实施例的详细描述，本领域技术人员将会更完整地理解本公开的实施例，同时还能理解其中额外的优点。首先简要描述将要参考的附图。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1显示了根据实施例的红外成像系统的框图。
[0018]图2A显示了根据实施例的用于捕获并处理红外图像的流程图。
[0019]图2B显示了根据实施例的用于捕获并处理红外图像的方法的框图。
[0020]图3A-3F显示了根据一个或者多个实施例的红外处理技术的框图。
[0021]图4显示了根据一个或者多个实施例的红外处理技术的概况的框图。
[0022]图5显示了根据实施例的用于在不同的工作模式之间进行选择的红外成像系统的控制部件的框图。
[0023]图6A-6B显示了根据实施例的适于捕获并处理红外图像的红外摄像机的各种视图。
[0024]图7A-7C显示了根据实施例的用于显示红外图像的监视器的各种视图。
[0025]图8A-8D显示了根据实施例的适于将红外摄像机连接到第一车辆的第一适配器的各种视图。
[0026]图9A-9D显示了根据实施例的适于将红外摄像机连接到第二车辆的第二适配器的各种视图。
[0027]图10A-10D显示了根据实施例的适于将红外摄像机连接到手持装置的第三适配器的各种视图。
[0028]通过参考下面的详细的说明，可更好地理解本公开的实施例及其优点。应当理解，在一幅或者多幅附图中，同样的附图标记用于表示同样的元件。
【具体实施方式】
[0029]图1显示了根据一个或者多个实施例的用于捕获并处理红外图像的红外成像系统100的框图。在一个实施例中，红外成像系统100包括处理部件110、存储部件120、图像捕获部件130、显示部件140、控制部件150和模式感测部件160。在另一个实施例中，红外成像系统100还可包括通信部件152以及一个或者多个其他感测部件162。
[0030]在各种实施例中，红外成像系统100可表示红外成像装置，例如，捕获图像(例如，图像170)的红外摄像机。红外成像系统100可表示任何类型的红外摄像机系统，例如，探测红外辐射并提供代表性数据(例如，一个或者多个快照图像，或者视频红外图像)的红外摄像机系统。例如，红外成像系统100可表示通过近、中和/或远红外光谱来提供热红外图像数据的红外摄像机。红外成像系统100可包括便携式红外成像装置，并且，举例来说，所述红外成像系统100可实现为手持装置，和/或在其他例子中，所述红外成像系统100连接到各种类型的车辆(例如，陆地上的车辆、船舶、飞行器、宇宙飞船等)，或者通过一种或者多种类型的安装部件连接到各种类型的固定位置(例如，家庭安全装配台、野营地或者户外装配台等)。在另一个例子中，红外成像系统100可集成为需要存储和/或显示红外图像的固定设施的一部分。
[0031]在一个实施例中，处理部件110包括微处理器、单核处理器、多核处理器、微控制器、逻辑装置(例如，被配置为执行处理功能的可编程逻辑装置)、数字信号处理器(DSP)装置或者一些其他类型的公知的处理器。处理部件Iio适于与部件120、130、140、150、160和162进行交互和通信，以执行本文所描述的方法和处理步骤。处理部件110可包括工作于一个或者多个工作模式之下的一个或者多个模式模块112A-112N。一方面，模式模块112A-112N适于定义预设的处理和/或显示功能，所述功能可被嵌入到处理部件110中或者存储到存储部件120中以便处理部件110访问并执行。另一方面，处理部件110可适于执行如本文所述的各种类型的图像处理算法。
[0032]在各种实施例中，应当理解，可将112A-112N中的每个模式模块集成到作为处理部件Iio的一部分的软件和/或硬件中，或者集成到与每个模式模块112A-112N相关的每个工作模式的代码(例如，软件或者配置数据)中，所述代码可存储到存储部件120中。本文所公开的模式模块112A-112N(即，工作模式)的实施例可存储到独立的计算机可读介质中(例如，诸如硬盘驱动器、光盘、数字视频盘或闪存的存储器)，以由计算机(例如，逻辑或者基于处理器的系统)执行存储在上述计算机可读介质中的所述模式模块112A-112N，以执行本文所公开的各种方法。
[0033]在一个例子中，计算机可读介质可以是便携式的和/或独立于红外成像系统100，其中，通过将计算机可读介质连接到红外成像系统100和/或通过红外成像系统100从计算机可读介质(例如，包含永久性信息)下载(例如，通过无线或者有线链接)模式模块112A-112N，将存储的模式模块112A-112N提供给红外成像系统100。在各种实施例中，如本文所述，模式模块112A-112N提供了可实时应用的、改进的红外摄像机处理技术，其中，用户或者操作者可根据特定应用(例如，越野应用、海事应用、航空应用、太空应用等)来改变工作模式。
[0034]在一个实施例中，存储部件120包括一个或者多个用于存储数据和信息的存储装置。所述一个或者多个存储装置可包括各种类型的存储器，其包括易失性和非易失性存储装置，例如，RAM (随机存取存储器)、R0M(只读存储器)、EEPROM (电可擦除只读存储器)、闪存等。在一个实施例中，处理部件110适于执行存储在存储部件120中的软件，以如本文所述方式执行各种方法、进程和工作模式。
[0035]在一个实施例中，图像捕获部件130包括一个或者多个用于捕获代表图像(例如，图像170)的红外图像信号的红外传感器(例如，任何类型的红外探测器，如焦平面阵列)。在一个实施例中，图像捕获部件130的红外传感器用于将捕获的图像170的图像信号表示(例如，转换)为数字信号(例如，通过模数转换器，该模数转换器可作为红外传感器的一部分包括在其中，或者独立于红外传感器而作为红外成像系统100的一部分)。处理部件110可适于从图像捕获部件130接收红外图像信号、处理红外图像信号(例如，提供处理后的图像数据)、将红外图像信号或者图像数据存储到存储部件120中、和/或从存储部件120中获得存储的红外图像信号。处理部件110可适于处理存储在存储部件120中的红外图像信号，以将图像数据(例如，捕获的和/或处理后的红外图像数据)提供给显示部件140以供用户观看。
[0036]在一个实施例中，显示部件140包括图像显示装置(例如，液晶显示器(IXD))或者各种其他类型的公知的视频显示器或者监视器。处理部件Iio可适于在显示部件140上显示图像数据和信息。处理部件110可适于从存储部件120获得图像数据和信息，并在显示部件140上显示任何获得的图像数据和信息。显示部件140可包括显示电子设备，处理部件110利用所述显示电子设备来显示图像数据和信息(例如，红外图像)。显示部件140可通过处理部件110直接从图像捕获部件130获得图像数据和信息，或者，图像数据和信息可以通过处理部件110从存储部件120传送。
[0037]在一个实施例中，处理部件110最初可以对应于模式模块112A-112N的一种模式来处理捕获的图像并显示处理后的图像，随后，在用户向控制部件150输入控制命令之后，处理部件110可将当前模式切换到另外的模式，从而能够以另外的模式来在显示部件140上观看处理后的图像。这种切换可以指的是将模式模块112A-112N的红外摄像机处理技术应用为实时应用，其中，当用户或者操作者观看显示部件140上的图像时，可根据用户输入到控制部件150的命令来改变模式。在各个方面，如本文所述，显示部件140可以是远程布置的，并且处理部件110可适于通过与显示部件140的有线或者无线通信在显示部件140上远程显示图像数据和信息。
[0038]在一个实施例中，控制部件150包括具有一个或者多个用户启动部件的用户输入和/或交互装置，例如:适于生成一个或者多个用户启动的输入控制信号的一个或者多个按钮、滑杆、可转动的旋钮或键盘。控制部件150可适于集成为显示部件140的一部分，从而既用作用户输入装置又用作显示装置，例如，适于在用户触摸显示屏的不同部位时接收输入信号的触摸屏装置。处理部件110可适于感测来自控制部件150的控制输入信号，并对从中接收到的任何感测的控制输入信号作出响应。
[0039]在一个实施例中，控制部件150可包括控制面板单元(例如，有线或者无线的手持控制单元)，其具有一个或者多个适于与用户进行交互并接收用户输入控制信号的用户启动装置(例如，按钮、旋钮、滑动器等)。在各种实施例中，控制面板单元的一个或者多个用户启动装置可用于在如本文所提到的模式模块112A-112N的多个工作模式中选择一个工作模式。在其他实施例中，应当理解，控制面板单元可适于包括用于提供红外成像系统100的各种其他控制功能的一个或者多个其他用户启动装置，各种其他控制功能例如:自动聚焦、启用菜单和选择、视场(FoV)、亮度、对比度、增益、偏移、空间、时间和/或各种其他特征和/或参数。在其他实施例中，用户或者操作者可根据选择的工作模式来调整可变的增益信号。
[0040]在另一个实施例中，控制部件150可包括可集成为显示部件140的一部分(例如，用户启动的触摸屏)的图形用户界面(GUI)，其具有用户启动装置的一个或者多个图像(例如，按钮、旋钮、滑动器等)，所述用户启动装置的图像适于与用户交互并通过显示部件140接收用户输入的控制信号。作为将进一步描述的一个或者多个实施例的例子，显示部件140和控制部件150可表示智能手机、平板电脑、个人数字助理(例如，无线的移动装置)、膝上型计算机、台式计算机或者其他类型的装置。
[0041]在一个实施例中，模式感测部件160包括应用传感器，其适于根据感测的应用(例如，实施例的预期使用)自动感测工作模式，并将相关信息提供给处理部件110。在各种实施例中，所述应用传感器可包括机械触发装置(例如，夹具、夹子、钩子、开关、按钮等)、电触发装置(例如，电子开关、按钮、电信号、电连接等)、机电触发装置、电磁触发装置或者它们的某些组合。例如，在一个或者多个实施例中，模式感测部件160根据用户将红外成像系统100 (例如，图像捕获装置130)连接到的装配台的类型(例如，配件或者固定设备)，感测与红外成像系统100的预期应用相对应的工作模式。可选的，红外成像系统100的用户可通过控制部件150来提供所述工作模式(例如，通过具有触摸屏的显示部件140或者代表控制部件150的其他用户输入装置来无线地提供所述工作模式)。
[0042]此外，根据一个或者多个实施例，可提供默认工作模式，例如，当模式感测部件160没有感测到特定的工作模式时(例如，没有探测到安装或者用户没有提供选择)，则可工作在默认工作模式。例如，可以以自由的模式来使用所述红外成像系统100(例如，在未安装的情况下手持)，并且可将手持操作设置为默认工作模式，其中，将红外图像无线地提供给无线显示器(例如，具有显示器的另一个手持装置，例如，智能手机，或者提供给车辆上的显示器)。
[0043]在一个实施例中，模式感测部件160可包括机械锁闭装置，其适于将红外成像系统100固定到车辆或者车辆的一部分上，并可包括传感器，所述传感器适于当红外成像系统100安装到和/或固定到车辆上时向处理部件110提供感测信号。在一个实施例中，模式感测部件160可适于接收电信号和/或感测电连接类型和/或机械安装类型，并向处理部件110提供感测信号。可选地或者另外，如本文所述的一个或者多个实施例，用户可通过控制部件150 (例如，显示部件140的无线触摸屏)来提供用户输入，以指定红外成像系统100的期望模式(例如，应用)。
[0044]处理部件110可适于与模式感测部件160进行通信(例如，通过从模式感测部件160接收传感器信息)，并适于与图像捕获部件130进行通信(例如，通过从图像捕获部件130接收数据和信息，并向红外成像系统100的其他部件提供命令、控制信息和/或其他信息，和/或从红外成像系统100的其他部件接收命令、控制信息和/或其他信息)。
[0045]在各种实施例中，模式感测部件160可适于提供涉及系统应用的数据和信息，所述系统应用包括手持实现方式和/或与各种类型的车辆(例如，陆地上的车辆、船舶、飞行器、宇宙飞船等)或者固定应用(例如，固定位置，如建造物上)相关的连接实现方式。在一个实施例中，模式感测部件160可包括通信装置，其通过无线通信系统将数据和信息中继到处理部件110。例如，模式感测部件160可适于通过以下方式接收和/或提供信息:卫星、本地广播传输(例如，射频)、移动网络或者蜂窝网络和/或基础设施中的信息信标(例如，运输或高速公路信息信标基础设施)或者各种其他有线和/或无线技术(例如，使用各种局域网或者广域网无线标准)。
[0046]在另一个实施例中，图像捕获系统100可包括一个或者多个其他类型的感测部件162，所述感测部件162包括环境和/或操作传感器，所述感测部件162基于感测的应用或者实现方式向处理部件110提供信息(例如，通过从每个感测部件162接收传感器信息)。在各种实施例中，其他感测部件162可适于提供涉及环境状况、距离(例如，通过激光测距仪测得)和/或是否已经进入或者离开隧道、带屋顶的停车场或者一些其他类型的围场的数据和信息，所述环境状况例如为外部和/或内部温度状况、光照状况(例如，白天、黑夜、黄昏和/或黎明)、湿度等级、特定的气候状况(例如，晴天、下雨和/或下雪)。同样地，其他感测部件160可包括一个或者多个本领域技术人员所熟知的用于监控各种状况(例如，环境状况)的传统传感器，其可能会对图像捕获部件130提供的数据产生影响(例如，图像的外观)。
[0047]在某些实施例中，其他感测部件162可包括通过无线通信系统将信息中继到处理部件110的装置。例如，每个感测部件162可适于通过以下方式从卫星接收信息:本地广播(例如，射频)传输、移动网络或者蜂窝网络、和/或基础设施中的信息信标(例如，运输或高速公路信息信标基础设施)或者各种其他有线或无线技术。
[0048]在各种实施例中，可以根据期望或应用要求将图像捕获系统100的部件合并和/或实现，其中，图像捕获系统100表示系统的各种功能性模块。例如，处理部件110可与存储部件120、图像捕获部件130、显示部件140和/或模式感测部件160合并。在另一个实施例中，处理部件110可与仅具有由图像捕获部件130内的电路(例如，处理器、微处理器、微控制器、逻辑装置等)执行的处理部件110的特定功能的图像捕获部件130合并。在另一个实施例中，控制部件150可与一个或者多个其他部件合并，或者通过有线或者无线控制装置远程连接到至少一个其他部件，例如，处理部件110，以向其提供控制信号。
[0049]在一个实施例中，图像捕获系统100可包括通信部件152，例如，适于与网络(包括网络中的其他装置)进行通信的网络接口部件(NIC)。在各种实施例中，通信部件152可包括无线通信部件，例如，基于IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)部件、无线宽带部件、移动蜂窝部件、无线卫星部件或者各种其他类型的无线通信部件，包括适于与网络通信的射频(RF)、微波频率(MWF)和/或红外频率(IRF)部件。同样的，通信部件152可包括连接到其上的用于无线通信目的的天线。在其他实施例中，通信部件152可适于与DSL(例如，数字用户线)调制解调器、PSTN(公共交换电话网)调制解调器、以太网装置和/或适于与网络进行通信的各种其他类型的有线和/或无线网络通信装置进行交互。
[0050]在各种实施例中，所述网络可实现为单个网络或者多个网络的组合。例如，在各种实施例中，所述网络可包括因特网和/或一个或者多个内联网、固定电话网络、无线网络和/或其他合适的类型的通信网络。在另一个实施例中，所述网络可包括适于与其他通信网络(例如，因特网)通信的无线电信网络(例如，蜂窝电话网络)。同样的，在各种实施例中，红外成像系统100可与特定的网络链路(例如，URL (统一资源定位符)、IP (互联网协议)、地址和/或移动电话号码)相关联。
[0051]图2A显示了根据一个或者多个实施例的用于捕获并处理红外图像的方法200。为了简单描述图2A的目的，可参考图1的图像捕获系统100，将其作为可执行方法200的系统、装置或者设备的例子。
[0052]参考图2A，利用红外成像系统100捕获(框210)图像(例如，包括红外图像数据的红外图像信号)。在一个实施例中，处理部件110控制(例如，使得)图像捕获部件130捕获图像，例如，图像170。在一个方面，在从图像捕获部件130接收到捕获的图像后，处理部件110可适于可选的将捕获的图像存储到存储部件120中以进行处理。
[0053]可对捕获的图像进行预处理(框214)。在一个实施例中，预处理可包括获得与捕获的图像相关的红外传感器数据、应用校正项并应用降噪技术以在进一步处理之前提高图像质量，这对本领域技术人员来说是可以理解的。在另一个例子中，处理部件110可直接对捕获的图像进行预处理，或者可选的从存储部件120中获得捕获的图像并随后对所述图像进行预处理。在一个方面，可以可选的将预处理后的图像存储在存储部件120中，以进行进一步的处理。
[0054]在一个或者多个实施例中，可确定工作模式(框218)，并且可根据红外探测器设置的类型(例如，偏置、帧速率、信号电平等)、处理算法以及相关的配置，在捕获及预处理图像(框210和214)之前或者之后确定工作模式，这对本领域技术人员来说是可以理解的。在一个实施例中，可通过模式感测部件160来定义工作模式，其中，所述模式感测部件160的应用传感部可适于自动感测工作模式，并且所述模式感测部件160可适于根据感测的应用向处理部件110提供相关的数据和/或信息。在另一个实施例中，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，工作模式可由用户通过显示部件140和/或控制部件150来手工设定。同样的，在一个方面，处理部件110可与显示部件140和/或控制部件150进行通信，以获得用户提供(例如，输入)的工作模式。在另一个实施例中，如本文进一步描述的，可提供默认工作模式(例如，没有探测到安装或者用户没有提供选择)。如本文所述，工作模式可包括对一种或者多种红外图像处理算法和/或图像处理技术的使用。
[0055]在各种实施例中，工作模式指红外图像的处理和/或显示功能，其中，例如，红外成像系统适于在向用户显示数据之前处理红外传感器数据。在某些实施例中，红外图像处理算法用于呈现各种状况下的图像，并且所述红外图像处理算法向用户提供一个或者多个调整参数的选项，并使红外成像系统工作在自动模式或者手动模式。在各个方面，由红外成像系统100提供工作模式，并且可在各种类型的车辆应用和产生的使用状况中(例如，陆地应用、海事应用、飞行器应用以及太空应用等)实现针对不同使用状况的图像处理的概念。
[0056]如图2A所示，根据确定的工作模式对图像进行处理(框222)。以实施例为例，可实现车顶应用，例如，被安装到货架(例如，行李架)上，并利用选择的最佳的自动增益控制(AGC)参数，使能行人检测并且使用提供给远端的视频显示器(例如，通过有线或者无线链接传输到车辆内的视频显示器)的信息，对图像进行处理以提供基本的单色图像。在一个或者多个实施例中，红外成像系统(例如，所述红外成像系统的至少一部分)不是实现在车顶应用中，而是实现在车辆硬性安装应用中，例如，将所述红外成像系统安装在车辆的刚性部分(例如，安装到或者安装在保险杠、挡泥板或者仪表板之内)，其中，以与车顶应用相同的方式对图像进行处理。
[0057]在另一个实施例中，可实现自行车应用，例如，将红外成像系统安装到车把或者自行车的前部(例如，自行车、摩托车或者其他两轮到四轮的小型车、可以行驶的车辆的挡泥板、车叉或者其他部分)，并且以与车顶应用相同的方式对图像进行处理。在另外一个或者多个实施例中，如本领域技术人员可理解的，可实现动物和/或行人警报处理，以对红外图像数据进行处理，并使用算法来对动物、行人或者其他对象的数据进行分析，从而确定可能需要向用户发出警报或者采取其他措施。例如，可利用市售的软件来实现所述动物和/或行人警报处理，并且可在任何车辆应用(例如，车顶应用、车辆硬性安装应用或者自行车应用)上实现所述警报处理。
[0058]在另一个实施例中，可实现海事硬性安装，例如，将红外成像系统安装到船舶的刚性部分(例如，安装到船只的前部或者其他部分)，并且可根据各种海事模式处理技术来对图像进行处理。作为例子，所述处理可提供红色色调显示(即，使用户的夜间视力的退化最小化)，通过海事AGC选择和其他参数设置以及通过信息提供给远端的视频显示器(例如，通过有线或者无线连接在车辆内部，例如，传输到海事控制器)。在另外的实施例中，海事硬性安装应用处理可应用于海事平移/倾斜应用(例如，将平移/倾斜配件硬性安装到船舶上)，并且利用使能的平移/倾斜位置信息(例如，数据和控制)。
[0059]在另一个实施例中，可实现手持式双目镜，例如，用于优化海事应用、陆地应用或者如本领域技术人员所理解的其他应用的手持式双目镜。以海事应用为例，可以以与海事硬性安装或者平移/倾斜应用相同的方式对图像进行处理，而对于陆地应用来说，可以以与车辆应用相同的方式对图像进行处理。
[0060]在另一个实施例中，可实现家政维护应用，例如，带有显示器的手持工具，并且可对该应用进行图像处理。例如，家政维护应用可提供单色模式和彩色模式的选择，以及各种等温线、绝对温度读数和图像捕获能力。
[0061]在另一个实施例中,手持应用可用于各种用途，例如，作为用于各种体育运动和野营活动的手持装置，并且相应的可对图像进行处理。例如，手持应用可提供单色显示、地面AGC模式、启用图像捕获、以及使用低功耗工作模式，例如，通过禁用快门(例如，使用外部的快门功能)。如本领域技术人员所理解的，手持应用还可提供以与手持双目镜应用相同的方式进行的图像处理。
[0062]在另一个实施例中，头戴式应用(例如，连接到头盔、头带或者眼镜)可在各种活动(例如，走路、步行或者骑自行车)中实现，其中，对图像进行处理并在相关的显示器(例如，手持显示器或者安装在自行车上的显示器)上进行显示，或者与头戴式相关的小型显示器(例如，悬挂在头盔或者头带上，或者与眼镜的镜片形成为一体)上显示。例如，头戴式应用可提供单色模式和彩色模式的选择，以及各种等温线、绝对温度读出和图像捕获能力。作为另一个例子，头戴式应用可以以与手持式应用、手持式双目镜应用(例如，如果头戴式应用通过位于图像捕获部件130内的两个红外探测器来提供立体的功能)或者其他期望的模式相同的方式对图像进行处理。
[0063]在另一个实施例中，可实现飞行器应用，例如，将红外成像系统安装到飞行器的刚性部分，并且可根据各种飞行器模式的处理技术来对图像进行处理。作为例子，所述处理可提供红色色调的显示(即，使用户的夜间视力的退化最小化)，通过飞行器AGC选择和其他参数设置和通过将图像信息提供给远端的视频显示器(例如，通过有线或者无线连接传输到飞行器内部，例如，传输到飞行器的控制器)。在另外的实施例中，飞行器应用处理可应用于飞行器平移/倾斜应用(例如，将平移/倾斜配件硬性安装到飞行器上)，并且使能平移/倾斜信息(例如，数据和控制)。
[0064]应当理解，如本领域技术人员所理解的，各种应用仅是示例性的应用，而不应当作为限制，并且所述各种应用表示工作模式的各种例子，可由红外摄像机(例如，红外成像系统100)确定并实施所述工作模式。例如，在一个或者多个实施例中，红外摄像机可基于使用的红外摄像机安装的类型(例如，机械和/或电连接)和/或提供给红外摄像机的电信号的类型(例如，信号类型或者提供在特定的连接引脚上的信号)，来确定工作模式。作为特定的例子，红外摄像机可以是模块化的并且是可配置的，以使得用户可容易地将红外摄像机连接到各种类型的装配台(例如，配件)上，并且红外摄像机将根据所述装配台进行自我配置以适应于所述装配台相关的期望的应用，并且可相应的对图像进行处理。
[0065]可选的或者另外的在一个或者多个实施例中，用户可从菜单应用的列表中手动选择期望的应用，以将红外摄像机置于期望的工作模式。在另外的实施例的例子中，红外摄像机可保持用户选择的模式(或者应用配置)(不考虑连接到的装配台的类型)，直到模块化的摄像机被移除并连接到不同的装配台，用户选择不同的模式和/或用户重置红外摄像机，以通过连接到的装配台的类型来确定所述模式。
[0066]在另外的一个或者多个实施例中，可提供默认模式，例如，如果确定没有特定类型的装配台并且没有提供用户选择，则可使用所述默认模式。例如，模块化的红外摄像机可由用户手持或者无需使用装配台而将其置于期望的位置(例如，自由形式的使用)，其中，将红外图像提供给(例如，无线的)用于存储或者显示所述红外图像的独立装置。模块化的红外摄像机可自动的将工作模式设置为默认模式，例如，可将工作模式设置为与手持应用(例如，如本文所述)相同的设置，或者设置为实现的一些其他的期望的默认设置。独立装置和模块化的红外摄像机可无线的连接，例如，如本领域技术人员所理解的，根据实施的具体的、特定的无线标准(例如，蓝牙?、W1-Fi?或者其他无线标准)来进行所述无线连接。
[0067]在确定工作模式(框218)之后，可随后对图像进行处理和显示(框234)，和/或存储图像(框238，即，在处理之后或者处理之前)。此外，可以可选的执行进一步的处理。
[0068]例如，在实施例中，可确定是否以夜间模式来显示处理后的图像(框226)。如果是，则处理部件Iio将显示部件140配置为对处理后的图像应用夜间调色板(框230)，从而以夜间模式来显示所述处理后的图像(框234)。在夜间模式，可以以红色调色板或者绿色调色板来显示图像，以提高用户的夜间可视能力(例如，使夜间视力退化最小化)。否则，如果认为夜间模式不是必要的(框226)，则将处理后的图像以非夜间模式(例如，暗红热或者白热调色板)进行显示(框234)。
[0069]在一个方面，处理部件110可以可选的将处理后的图像存储到存储部件120中(框238)。在另一个方面，处理部件110可以在任何时间获得存储在存储部件120中的处理后的图像，并在显示部件150上显示处理后的图像，以供用户观看。
[0070]在各种实施例中，显示图像的夜间模式是指在暗光条件下使用红色调色板或者绿色调色板以帮助黑暗中的用户或者操作者的模式。在图像捕获系统100的夜间操作过程中，人们在黑暗中可见的视觉能力会受到显示监视器上的明亮图像的致盲效应的削弱。因此，夜间模式将调色板从标准暗红热或者白热调色板改变为红色或者绿色调色板显示。一般来说，红色或者绿色调色板被认为对人类夜视能力产生较少影响。在一个例子中，对于红-绿-蓝(RGB)类型的显示来说，绿色和蓝色像素被禁用以增强红色调色板的红色。在一个方面，夜间模式显示可与红外成像系统100的任何其他工作模式相结合，并且红外成像系统100在夜间的默认显示模式可以是夜间模式显示。
[0071]在各种实施例中，处理部件110可实时切换捕获图像的处理模式，并在从模式感测部件160接收到输入和/或从控制部件150接收到用户输入时，将显示的处理后的图像从对应于模块112A-112N的一个模式改变为不同的模式。同样的，处理部件110可根据从模式感测部件160接收到的输入和/或从控制部件150接收到的用户输入，将当前显示模式切换到另一个不同的显示模式，以供用户或者操作者观看在显示部件140上显示的处理后的图像。这种切换可指将模块112A-112N的红外摄像机处理技术应用到实时应用，其中，当观看显示部件140上的图像时，可根据从模式感测部件160接收到的输入和/或从控制部件150接收到的用户输入，切换显示模式。
[0072]图2B显示了根据实施例的用于捕获并处理红外图像的方法250的框图。为了简单描述图2B的目的，可参考图1的图像捕获系统100，将其作为可执行方法250的系统、装置或者设备的例子。应当理解，例如，在一个或者多个实施例中，在将海事应用确定为红外成像系统100的期望应用(或者使用)时，方法250可应用于海事工作模式。因此，方法250可与方法200相结合操作，或者替换方法200，并且在适当的情况下，可将各个步骤合并。
[0073]参考图2B，利用红外成像系统100捕获(框260)图像(例如，红外图像信号)。在一个实施例中，处理部件110导致(例如，使得)图像捕获部件130捕获图像，例如，图像170。在从图像捕获部件130接收到捕获的图像后，处理部件110可以可选的将捕获的图像存储到存储部件120中以进行处理。
[0074]可以可选的对捕获的图像进行预处理(框264)。在一个实施例中，预处理可包括获得与捕获的图像相关的红外传感器数据、应用校正项和/或应用降噪技术以在进一步处理之前提高图像质量。在另一个实施例中，处理部件110可直接对捕获的图像进行预处理，或者可选的获得存储部件120中存储的捕获的图像并随后对所述图像进行预处理。可以可选的将预处理后的图像存储在存储部件120中，以进行进一步的处理。
[0075]可获得用户选择的工作模式(例如，参考图2A所述)、默认工作模式(例如，参考图2A所述)、和/或海事工作模式(框268)。在一个实施例中，选择的海事工作模式可包括从控制部件150(图1，例如，图5的控制面板单元500)获得或者接收到的用户输入控制信号。在各种实施例中，可从夜间停靠码头、有人落水、夜间巡航、白天巡航、薄雾状况、以及海岸线模式中的至少一个中选择所选择的海事工作模式。同样的，处理部件110可与控制部件150进行通信，以在用户输入时获得选择的海事工作模式。本文详细描述了这些工作模式，并且这些工作模式可包括对一个或者多个红外图像处理算法的使用。
[0076]在一个或者多个实施例中，包括海事工作模式在内的工作模式指红外图像的预设的设置、处理和/或显示功能，并且红外成像器和红外摄像机适于在向用户显示数据之前捕获并处理红外传感器数据。一般来说，显示算法旨在以有效的方式向用户呈现场景(例如，视场)信息。在某些情况下，红外图像处理算法用于呈现各种状况下的质量良好的图像，并且所述红外图像处理算法向用户提供一个或者多个调整参数的选项，并使摄像机工作在“手动模式”。在一个方面，通过隐藏高级手动设置可简化红外成像系统100。在另一个方面，可在海事应用中实现不同条件下的预设图像处理的概念。
[0077]如图2B所示，根据选择的海事工作模式对图像进行处理(框272)，本文将对其进行详细描述。在一个实施例中，处理部件Iio可将处理后的图像存储到存储部件120中，以进行显示。在另一个实施例中，处理部件110可获得存储在存储部件120中的处理后的图像，并在显示部件150上显示所述处理后的图像以供用户观看。
[0078]可确定是否以夜间模式来显示处理后的图像(框276)，本文将对其进行详细描述。如果是，则处理部件110将显示部件140配置为对处理后的图像应用夜间调色板(框280)，从而以夜间模式来显示所述处理后的图像(框284)。例如，在夜间模式(例如，应用于夜间停靠码头、夜间巡航或者当在夜间工作时的其他模式)，可以以红色调色板或者绿色调色板来显示图像，以提高用户的夜间可视能力。否则，如果认为夜间模式不是必要的(框226)，则将处理后的图像以非夜间模式(例如，暗红热或者白热调色板)进行显示(框284)。
[0079]在另外的各种实施例中，可适当地标记(例如，用颜色标注或者着色、高亮显示或者利用其他标记来识别)某些图像特征，例如，在图像处理(框272)或者显示处理后的图像(框284)期间，进行上述标记，以帮助用户在观看显示的图像时识别这些特征。例如，如本文所述，在有人落水模式期间，可利用相对于黑白调色板或者夜间调色板(例如，红色调色板)的蓝色(或者其他颜色或其他类型的标记)，来指示可疑的人(例如，或者其他有体温的动物或者对象)。作为另一个例子，如本文进一步描述的那样，在夜间或者白天巡航模式和/或薄雾状况模式期间，可利用黄色(或者其他颜色或其他类型的标记)来指示显示的图像中的潜在的危险，以帮助用户观看所显示的图像。应当理解，例如，美国专利6，849，849中公开了关于图像着色处理的详细描述，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
[0080]在各种实施例中，处理部件110可实时切换捕获图像的处理模式，并在从控制部件150接收到用户输入时，将显示的处理的图像从对应于模块112A-112N的一个海事模式改变为不同的海事模式。同样的，处理部件110可将当前显示模式切换到另一个不同的显示模式，以供用户或者操作者观看在显示部件140上显示的处理后的图像。这种切换可指将模块112A-112N的红外摄像机处理技术应用到实时应用，其中，当用户或者操作者观看显示部件140上的图像时，可根据用户在控制部件150上的输入，切换显示模式。
[0081]图3A-3E显示了根据各种实施例示出的红外处理技术的框图。如本文所述，红外成像系统100适于在不同的海事工作模式之间进行切换，以改进提供给用户或者操作者的红外图像和信息。
[0082]图3A显示了如参考图2B的框272所述的红外处理技术300的一个实施例。在一个实施例中，红外处理技术300包括海事应用的夜间停靠码头工作模式。例如，在夜间停靠码头期间，船只或者海船停靠在海港、码头或者船坞附近，所述海港、码头或者船坞具有类似的结构，包括桥墩、浮标、其他船只、或者陆地上的其他建造物。热红外成像器(例如，红外成像系统100)可用作寻找正确的船只停靠点的导航工具。红外成像系统100产生的红外图像可帮助用户或者操作者将船只停靠在码头。在图像中存在可能性很高的热点，例如，码头灯光、通风口和运行的电机，其对如何显示场景产生的影响很小。
[0083]参考图3A，对输入图像进行直方图均衡化和缩放(例如，0-511)处理，以形成直方图均衡化部分(框302)。接下来，对输入图像进行线性缩放(例如，0-128)同时饱和最高或者最低(例如，I %)，以形成线性缩放的部分(框304)。接下来，将所述直方图均衡化部分和线性缩放的部分结合到一起，以形成输出图像(框306)。接下来，对输出图像的动态范围进行线性映射，以适合显示部件140(框308)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，其中执行处理方法300的框顺序可以以不同的顺序来执行。
[0084]在一个实施例中，夜间停靠码头模式旨在用于具有大量的热杂乱物(例如，海港、港口或者锚泊地)的图像设置。所述设置使用户能够观看到景象而在热对象上没有热晕。因此，用于夜间停靠码头模式的红外处理技术300对例如当在低可见度的情况下停靠船只时的海事应用中的态势感知是有用的。
[0085]在各种实施例中，当选择夜间停靠码头模式时，在处理图像期间，对图像进行直方图均衡化处理以通过移除直方图中的“洞”来压缩动态范围。所述直方图可以是高点受限的，以使大的均匀区域(例如，天空或者水这些成分)的对比度不太大。例如，大约20%的输出图像的动态范围可保留给没有进行直方图均衡的图像的直线线性映射。在线性映射中，例如，最低I %的像素值映射到0，并且最高I %的输入像素映射到显示范围的最大值(例如，280)。在一个方面，最终的输出图像成为直方图均衡化的和线性(其中去除1%的“异常值”)映射的图像的加权和。
[0086]图3B显示了如参考图2B的框272所述的红外处理技术320的一个实施例。在一个实施例中，红外处理技术320包括海事应用的有人落水工作模式。例如，在有人落水模式中，图像捕获系统100可转为执行寻找水中的人的特定任务。水中的人和船只之间的距离可能是未知的，并且人的直径可能只是几个像素，或者如果人靠近船只，则人的直径会显著的增大。在一个方面，即使人可能靠近船只，该人仍然具有能够清楚地可视的足够的热特征，因此，有人落水显示模式可能会将具有弱的热对比度的人以及人离得足够远，从而在没有图像捕获系统100的帮助的情况下不能清楚地可视的情况作为目标。
[0087]参考图3B，安置图像捕获系统100的图像捕获部件130 (例如，红外摄像机)以解析或者识别地平线(框322)。在一个实施例中，移动红外摄像机以使地平线位于视场(FoV)的上部。在另一个实施例中，还可同时表示海岸线和地平线。接下来，对图像应用高通滤波器(HPF)以形成输出图像(框324)。接下来，对输出图像的动态范围进行线性映射以适合显示部件140 (框326)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，其中执行处理方法320的框的顺序可以以不同的顺序来执行。
[0088]在一个例子中，地平线识别可包括海岸线识别，并且可通过沿着地平线和/或海岸线叠加在热图像上的线(例如，红线或者其他标记)来指示所述地平线和/或海岸线，这可帮助用户或者操作者确定船只相对于海岸线的位置。可通过利用实时的霍夫变换或者其他应用于图像流的等效的变换类型，来识别地平线和/或海岸线，其中，该图像处理变换寻找图像中的线性区域(例如，线)。该实时的霍夫变换还可用于例如当对比度低时，在公海中寻找地平线和/或海岸线。在晴朗的状况下，可容易地识别地平线和/或海岸线。然而，在有薄雾的日子，定位地平线和/或海岸线可能是困难的。
[0089]一般来说，知道地平线和/或海岸线在哪里有助于态势感知。同样的，在各种实施例中，可将霍夫转换与本文描述的任何海事工作模式联系在一起，以识别图像中的地平线和/或海岸线。例如，任何处理模式均可包括海岸线识别(例如，地平线和/或海岸线)，以提供显示的图像上的线(例如，任何类型的标记，如红线或者其他标记)，和/或所述信息可用于定位红外摄像机的视场。[0090]在有人落水模式的实施例中，可增加信号增益以得出海洋的微小的温差，例如，当在接近于人体温度的均衡的海洋温度中寻找体温过低的人时，会遇到上述情况。当将人体温度与海洋温度进行比较时，图像质量可换得探测温度的微小改变的能力。因此，例如当寻找在船只附近落水的人时，用于有人落水模式的红外处理技术320对海事应用中的态势感知是有用的。
[0091]在各种实施例中，当选择有人落水模式时，在处理图像期间，对图像应用高通滤波器。例如，可减去通过高斯内核对图像进行卷积而得到的信号。将剩余的高通信息进行线性拉伸，以适应显示范围，这可增加水中的任何小对象的对比度。在一个增强的有人落水模式中，可对水中的对象进行标记，并且系统可发信号命令船只直接将探照灯照向所述对象。对于同时具有可见光成像器和热成像器的系统来说，显示的是热成像器。对于可变焦或者多视场的系统来说，将所述系统设置为宽视场。对于具有存储的地平线的仰角定位的平移-倾斜控制的系统来说，移动所述系统以使得恰好位于视场的上限下方的地平线是可见的。
[0092]在一个实施例中，有人落水模式可触发定位进程，该定位进程识别感兴趣的区域、对感兴趣的区域进行放大、并使探照灯照向感兴趣的区域。例如，有人落水模式可触发定位进程，以识别水中的对象(例如，人)的位置、使红外成像装置(例如，红外摄像机)对水中的识别的对象进行放大、并随后使探照灯照向水中的识别的对象。在各种实施例中，可将这些动作加入到图2B的处理方法250中和/或图3B的处理方法320中，并且这些动作可进一步适于自动发生，从而可快速地识别感兴趣的区域和/或感兴趣的对象的位置并由船员来获得上述/[目息。
[0093]图3C显示了如参考图2B的框272所述的红外处理技术340的一个实施例。在一个实施例中，红外处理技术340包括海事应用的夜间巡航工作模式。例如，在夜间巡航期间，除了人工照明的对象(例如，其他船只)之外，可见光的方法用处有限。热红外成像器可用于穿透黑暗并有助于识别浮标、岩石、其他船只、岛屿以及岸上的建造物。热红外成像器还可发现可能直接位于船只的航线中的半淹没的障碍物。在夜间巡视模式，可将显示算法转为在不将场景(例如，视场)破坏为变得对导航无用的情况下，寻找水中的对象。
[0094]在一个实施例中，夜间巡航模式旨在用于公海上所遇到的低对比度的情况。场景(例如，视场)中可充满温度均衡的海洋，并且任何助航设备或者浮标都与均衡温度的海洋有着很强的对比度。因此，用于夜间巡航模式的红外处理技术340对于例如公海中的态势感知是有用的。
[0095]参考图3C，将图像分离为背景图像部分和细节图像部分(框342)。接下来，对背景图像部分进行直方图均衡化(框344)和缩放(例如，0-450)(框346)处理。接下来，对细节图像部分进行线性缩放(例如，0-511)(框348)处理。接下来，将经过直方图均衡化的背景图像部分和经过线性缩放的细节图像部分相加在一起，以形成输出图像(框350)。接下来，对输出图像的动态范围进行线性映射，以适合显示部件140 (框352)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以与执行处理方法340的框的顺序不同的顺序来执行所述处理方法340。
[0096]在各种实施例中，当选择夜间巡航模式时，在处理图像期间，使用非线性边缘保留低通滤波器(LPF)(例如，中值滤波器或者通过各向异性扩散)，将输入图像分割为细节图像部分和背景图像部分。所述背景图像部分包括低通部分，并且通过将背景图像部分从输入图像中减去来提取细节图像部分。为了提高较小的或者可能较弱的对象的对比度，可对细节和背景图像部分进行缩放处理，以给予细节部分接近于60%的输出/显示动态范围。在一个增强的夜间巡航模式中，对水中的对象进行追踪，并且如果它们处于当前船只航程中的直接碰撞航程中，则在图像中对它们进行标记，并且可发出有声音的警报。对于同时具有可见光成像器和热成像器的系统来说，热成像器可被默认显示。
[0097]在一个实施例中，图像信号的第一部分可包括背景图像部分，所述背景图像部分包括图像的低空间频率高振幅部分。在一个例子中，低通滤波器(例如，低通滤波器算法)可用于隔离图像信号(例如，红外图像信号)的低空间频率高振幅部分。在另一个实施例中，图像信号的第二部分可包括细节图像部分，所述细节图像部分包括图像的高空间频率低振幅部分。在一个例子中，高通滤波器(例如，高通滤波算法)可用于隔离图像信号(例如，红外图像信号)的高空间频率低振幅部分。可选地，可从图像信号和图像信号的第一部分获得所述第二部分，例如，通过从图像信号中减去第一部分来获得所述第二部分。
[0098]一般来说，例如，在将两个图像部分(例如，第一和第二部分)合并以产生输出图像之前，可分别对图像信号的两个图像部分进行缩放处理。例如，可对第一或者第二部分进行缩放处理，或者对第一和第二部分进行缩放处理。在一个方面，这可使得系统能够输出即使在高动态范围的场景中精细的细节仍然是可见的并且可调的图像。在某些情况下，作为例子，如果由于噪声，图像看起来用处不大或者降低一定程度，那么可抑制图像的一部分(例如，细节部分)，而不是增强对合并的图像中的噪声的抑制，以提高图像质量。
[0099]图3D显示了如参考图2B的框272所述的红外处理技术360的一个实施例。在一个实施例中，红外处理技术360包括海事应用的白天巡航工作模式。例如，在白天巡航期间，用户或者操作者可依靠人类视觉来立即朝向船只周围。图像捕获系统100可用于放大感兴趣的对象，这可包括读出其他船只的名字以及搜索浮标、陆地上的建造物等。
[0100]参考图3D，将图像分离为背景图像部分和细节图像部分(框362)。接下来，对背景图像部分进行直方图均衡化(框364)和缩放(例如，0-511)(框366)处理。接下来，将细节图像部分缩放0-255(框368)。接下来，将经过直方图均衡化的背景图像部分和经过缩放的细节图像部分相加到一起，以形成输出图像(框370)。接下来，对输出图像的动态范围进行线性映射，以适合显示部件140 (框372)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以不同的顺序来执行所述的执行处理方法360的框的顺序。
[0101]在一个实施例中，白天巡航模式旨在用于较高对比度的情形，例如，当太阳的热量导致没有淹没的或者部分淹没的对象和海洋温度之间的温度差较大时。因此，用于白天巡航模式的红外处理技术360对于例如海事应用中的高对比度情况的态势感知是有用的。
[0102]在各种实施例中，当选择夜间巡航模式时，在处理图像期间，使用非线性边缘保留低通滤波器(LPF)(例如，中值滤波器或者通过各向异性扩散)，将输入图像分别分割为它的细节图像部分和背景图像部分。对于彩色图像来说，可在图像的亮度分量(例如，YCrCb格式中的Y)上实现所述操作。所述背景图像部分包括低通部分，并且通过将背景图像部分从输入图像中减去来提取细节图像部分。为了提高较小的或者可能较弱的对象的对比度，可对细节和背景图像部分进行缩放处理，以给予细节部分接近于35%的输出/显示动态范围。对于同时具有可见光成像器和热成像器的系统来说，可见光图像可被默认显示。[0103]图3E显示了如参考图2B的框272所述的红外处理技术380的一个实施例。在一个实施例中，红外处理技术380包括海事应用的薄雾状况工作模式。例如，即使在白天期间，用户或者操作者可使用红外(中波红外(MWIR)、长波红外(LWIR))或者近红外(NIR)波段来实现更好的性能。根据水汽含量和粒子大小，热红外成像器可显著地提高薄雾状况下的可见度。如果可见光成像器和热成像器都不能穿透薄雾，可将图像捕获系统100设置在薄雾状况模式，在该模式下，系统100试图从选择的红外传感器提取可获得的少量信息。在薄雾状况下，高空间频率信息可能很少(例如，在一个方面，主要是因为粒子的散射)。可从图像的低频部分获得图像中的信息，并且提高到较高的频率可能会使图像淹没在噪声中(例如，时间和/或固定模式)。
[0104]参考图3E，对图像应用非线性边缘保留低通滤波器(LPF)(框382)。接下来，对所述图像进行直方图均衡化(框384)和缩放(框386)处理，以形成直方图均衡化的输出图像。接下来，对输出图像的动态范围进行线性映射，以适合显示部件140 (框388)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以不同的顺序来执行所述的执行处理方法380的框的顺序。
[0105]在各种实施例中，当选择薄雾状况模式时，在处理图像期间，对图像(即，来自热成像器或者可见彩色图像的亮度分量)应用非线性边缘保留低通滤波器(LPF)，例如，中值滤波器或者通过各向异性扩散。在一个方面，可对来自低通滤波器操作的输出进行直方图均衡化和缩放处理，以将动态范围映射到显示以及使显示的对比度最大。
[0106]图3F显示了如参考图2B的框272所述的红外处理技术390的一个实施例。在一个实施例中，红外处理技术390包括海事应用的海岸线工作模式。
[0107]参考图3F，可对海岸线进行解析(框392)。例如，如先前所述，可通过对图像应用图像处理转换(例如，霍夫转换)来确定海岸线识别(例如，地平线和/或海岸线)(框392)，这可用于定位红外摄像机的视场和/或在显示的图像上提供线(例如，任何类型的标记，如红线)或者其他标记。接下来，对所述图像进行直方图均衡化(框394)和缩放(框396)处理，以形成输出图像。接下来，对输出图像的动态范围进行线性映射，以适合显示部件140 (框398)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以不同的顺序来执行所述的执行处理方法390的框的顺序。
[0108]在一个实施例中，通过转换(例如，霍夫转换)所产生的信息可用于将海岸线或者甚至于地平线识别为显示的线性区域。可以在与主视频通路分离的通路中对图像应用所述转换(例如，当应用时，所述转换不会改变图像数据并且不会影响后面的图像处理操作)，并且该转换的应用可用于探测线性区域，例如，直线(例如，海岸线和/或地平线)。在一个方面，通过假设海岸线和/或地平线包括拉伸帧的整个宽度的直线，可将海岸线和/或地平线识别为转换中的峰值，并且其可用于通过参考海岸线和/或地平线而保持某个位置的视场。这样，可对输入图像(例如，处理后的图像)进行直方图均衡化(框394)和缩放(框396)处理，以生成输出图像，并且随后可将变换信息(框392)加入到输出图像，以对显示的图像中的海岸线和/或地平线进行高亮显示。
[0109]此外，在海岸线工作模式中，图像可受到海洋(即，图像的较低部分)和天空(即，图像的较高部分)的控制，在直方图中，所述海洋和天空显示为两个峰值。在一个方面，我们期望在较窄的海岸线带上有明显的对比度，并且可将较少的像素(例如，相对基于传感器像素以及直方图中使用的二进制数的数量)选作直方均衡的高点界限。在一个方面，例如，低点界限(相对来说)可减少直方图中的峰值效应，并且在保留海岸线和/或地平线区域的对比度的同时使海洋和天空之间的对比度较小。
[0110]图4显示了参考本文所述的一个或者多个实施例示出的实现海事模式410A-410E的方法400及相关的红外处理技术的框图。具体地，第一模式指夜间停靠码头模式410A，第二模式指有人落水模式410B，第三模式指夜间巡航模式410C，第四模式指白天巡航模式410D，以及第五模式指薄雾状况模式410E。
[0111]在一个实施例中，参考图4，图1的图像捕获系统100的处理部件110可执行如下所述的方法400。接收或者获得捕获的图像的传感器数据(即，红外图像数据)(框402)。对接收到的传感器数据应用校正项(框404)，并且对接收到的传感器数据应用暂时噪声降低。
[0112]接下来，用户或者操作者可通过图像捕获系统100的控制部件150来选择可选择的模式410A-410E中的至少一个，并且处理部件110执行与选择的海事工作模式相关的相应处理技术。在一个例子中，如果选择了夜间巡航模式410A，则可对传感器数据进行直方图均衡化和缩放处理(框420)，对传感器数据进行可缩放到最高或者最低(例如，1% )的线性缩放(例如，0-128)处理(框422)，并将经直方图均衡化后的传感器数据加入到线性缩放的传感器数据中，以将动态范围线性映射到显示部件140 (框424)。在另一个例子中，如果选择有人落水模式410B，则可移动或者定位图像捕获系统100的红外捕获部件130，以使地平线位于视场(FoV)的上部，对传感器数据应用高通滤波器(HPF)(框432)，并随后对高通滤波后的传感器数据的动态范围进行线性映射，以适合显示部件140 (框434)。
[0113]在另一个例子中，如果选择夜间巡航模式410C，则对传感器数据进行处理，以利用高通滤波器提取模糊的细节部分和背景部分(框440)，对背景图像部分进行直方图均衡化和缩放(例如，0-450)(框442)处理，对细节部分进行缩放处理(例如，0-511)(框444)，并将背景部分加入到细节部分，以将动态范围线性映射到显示部件140 (框446)。在另一个例子中，如果选择白天巡航模式410D，则对传感器数据进行处理，以利用高通滤波器提取模糊的细节部分和背景部分(框450)，对背景部分进行直方图均衡化和缩放(例如，0-511)处理(框452)，将细节部分缩放0-255 (框454)，并将背景部分加入到细节部分，以将动态范围线性映射到显示部件140 (框456)。在另一个例子中，如果选择薄雾状况模式410E，则对传感器数据应用非线性低通滤波器(例如，中值滤波器)(框460)，然后对其进行直方图均衡化和缩放处理，以将动态范围线性映射到显示部件140 (框462)。
[0114]对于任何海事模式(例如，框410A-410E)来说，可对显示的图像数据进行标记(例如，颜色编码、高亮显示或者利用其他标记来识别)，以识别例如水中的嫌疑人(例如，落水的人)或者水中的风险(例如，对于夜间巡航、白天巡航或者任何其他的模式来说)。例如，如本文所述，可对图像数据应用图像处理算法(框470)，以识别图像数据中的各种特征(例如，对象，如有体温的人、水障碍、地平线或者海岸线)，并对这些特征进行适当的标记，以帮助观看显示的用户识别并辨认。作为特定的例子，可在显示的图像中，使水中的嫌疑人的颜色为蓝色，而使水障碍(例如，漂浮的残骸)的颜色为黄色。
[0115]此外，对于任何海事模式(例如，框410A-410E)来说，可对显示的图像数据进行标记，以识别例如海岸线(例如，海岸线和/或地平线)。例如，如本文所述，可对图像数据应用图像处理算法(框475)，以识别海岸线和/或地平线，并对这些特征进行适当的标记，以帮助观看显示的用户识别并辨认。作为特定的例子，可用红线在显示的图像上画出或者标记出地平线和/或海岸线，以帮助用户观看显示的图像。
[0116]接下来，在对海事模式410A-410E应用红外处理技术中的至少一个之后，可确定是否按照前面所述的方式以夜间模式(即，应用夜间调色板)来显示处理后的传感器数据(框480)。如果是，则对处理后的传感器数据应用夜间调色板(框482)，从而以夜间模式来显示处理后的传感器数据(框484)。如果否，则以非夜间模式的方式(例如，暗红热或者白热调色板)显示处理后的传感器数据(框484)。应当理解，在夜间模式，可以在红色或者绿色调色板中显示传感器数据(即，图像数据)，以提高用户或者操作者的夜视能力。
[0117]图5显示了示出如前面参考图1-4所描述的、用于在不同的海事工作模式之间进行选择的红外成像系统100的控制部件150的一个实施例的框图。在一个实施例中，红外成像系统100的控制部件150可包括用户输入和/或接口装置，例如，具有一个或者多个按钮510、520、530、540、550、560和570的控制面板单元500 (例如，有线或者无线手持控制单元)，所述按钮适于与用户进行交互并接收用户输入的控制值，并进一步适于产生并将一个或者多个输入控制信号传送到处理部件100。在各种其他实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，控制面板单元500可包括滑动杆、用于选择期望的模式的可转动的旋钮、键盘、触摸屏显示器等。
[0118]在各种实施例中，控制面板单元500的多个按钮510、520、530、540、550、560和570可用于如前面参考图1-4所描述的、在多个海事工作模式中进行选择。在各种实施例中，处理部件110可适于感测来自控制面板单元500的控制输入信号并对从按钮510、520、530、540、550、560和570接收到的感测的控制输入信号作出响应。处理部件110可进一步适于将控制输入信号解释为值。在各种其他实施例中，应当理解，控制面板单元500可适于包括一个或者多个其他按钮(未示出)，以提供红外成像系统100的各种其他控制功能，例如，自动聚焦、菜单可用并可选择、视场(FoV)、亮度、对比度和/或各种其他功能。在另一个实施例中，控制面板单元500可包括单个按钮，其用于选择海事工作模式510、520、530、540、550,560,570 中的每一个。
[0119]在另一个实施例中，控制面板单元500可适于集成为显示部件140的一部分，以同时用作用户输入装置和显示装置，例如，如适于通过用户触摸显示屏的不同部分来接收输入信号的用户触发的触摸屏装置。因此，图形用户界面(GUI)装置可具有一个或者多个例如按钮510、520、530、540、550、560、570的图像，其适于与用户进行交互并通过显示部件140的触摸屏接收用户输入控制值。作为另一个例子，控制面板单元500可具有一个或者多个用于选择期望的工作模式(例如，应用)或者配置(例如，如参考图2A所描述的)的用户输入触摸屏按钮。
[0120]在一个实施例中，参考图5,第一按钮510能够选择夜间停靠码头工作模式,第二按钮520能够选择有人落水工作模式，第三按钮530能够选择夜间巡航工作模式，第四按钮540能够选择白天巡航工作模式，第五按钮550能够选择薄雾状况工作模式，第六按钮560能够选择海岸线工作模式，以及第七按钮能够选择夜间显示(例如，夜间调色板)模式或者关闭夜间显示模式。在另一个实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，控制面板单元500的单个按钮可用于触发海事工作模式510、520、530、540、550、560、570中的每一个。[0121]图6A-6B显示了根据一个或者多个实施例的、适于捕获并处理红外图像的红外摄像机600的各种视图。在一个实施例中，红外摄像机600包括外壳602以及图1的红外成像系统100的一个或者多个功能性部件。例如，外壳602可包括具有中空的内部部分的坚硬的壳层结构，该内部部分适于封装包括红外摄像机600的处理部件在内的内部部件。
[0122]在一个例子中，红外摄像机600包括图像捕获部件630和通信部件652 (例如，表示天线以及相关的收发器部件)，所述图像捕获部件630具有红外成像系统100的图像捕获部件130 (例如，表示透镜、红外探测器及相关的部件)的功能能力，所述通信部件652具有红外成像系统100的图像捕获部件152的功能能力。
[0123]在另一个例子中，如图6B所示，红外摄像机600包括模式感测部件660，例如，所述模式感测部件660具有红外成像系统100的感测部件160的功能能力。例如，模式感测部件660可感测红外摄像机600连接到的装配台的类型，以使得红外摄像机600可重新装配并应用合适的处理技术(例如，如本文参考图2A所述)。在一个或者多个实施例中，模式感测部件660的外形可选择的适于安装或者连接到不同的适配器或者坞站，以用于参考如本文所述的不同的实施例的各种应用。一般来说，如本文所述的一个或者多个实施例，模式感测部件660可实现为实施或者感测用于确定合适的工作模式的机械触发装置、电子触发装置和电子-机械触发装置或者它们的某些组合。
[0124]作为另一个例子，红外摄像机600可包括一个或者多个输入装置604，其可表示一个或者多个用户输入装置和/或一个或者多个电连接器(例如，表示模式感测部件160的至少一部分)。作为特定的例子，输入装置604可表示用户用来打开/关闭红外摄像机600的电源按钮，和/或可表示对应于控制部件150的其他用户输入的控制装置。作为另一个特定的例子，输入装置604可表示一个或者多个电连接器，可通过所述电连接器来发送和/或接收各种电信号，例如，将图像信号提供给相关的显示器、接收功率和/或接收用于模式感测部件160的电信号，以指示应用的类型，从而使得可应用合适的工作模式。
[0125]图7A-7C显示了根据一个或者多个实施例的、用于显示红外图像的监视器700的各种视图。在一个实施例中，红外摄像机600可利用红外监视器700来显示捕获的和/或处理的图像。在一个例子中，红外监视器700包括液晶显示器(IXD)屏740，其具有红外成像系统100的显示部件140的功能能力并可进一步用作如本文所述的触摸屏。
[0126]在另一个实施例中，参考图7B，红外监视器700可包括通信部件752，其用于远程显示红外摄像机700捕获的和/或处理后的图像。在一个方面，通信部件752表示天线(例如，包括收发器及相关的部件)并具有红外成像系统100的通信部件152的功能能力。在另一方面，红外监视器700的通信部件752适于通过无线网络(例如，使用一个或者多个已知的无线通信标准)与红外摄像机600的通信部件652进行通信。以实施例为例，监视器700可表示智能手机、平板电脑、或者可接收红外图像数据并可进一步的将用户控制信号或者其他信息发送到红外摄像机600的其他类型的有线或无线显示装置。
[0127]参考图7C，红外摄像机600可远程地在作为车辆(例如，有线或者无线的配置有红外摄像机600的汽车)中的车辆配件的红外监视器700上显示捕获的和/或处理后的图像。如图7C所示，可将红外监视器700硬性安装到、夹到或者连接到在用户(例如，车辆的司机和/或乘客)视野范围之内的车辆的仪表板(或者其他部位)上。在另一个实施例中，红外摄像机600可包括连接到移动通信装置(例如，移动蜂窝电话、智能手机、平板电脑、个人数字助理或者膝上型计算机)的直接无线连接，以使用所述移动通信装置的显示器来显示红外图像。
[0128]图8A-8D显示了根据一个或者多个实施例的、用于将图6A-6B的红外摄像机600连接到第一车辆(例如，陆地上的车辆或者车辆的一部分)的第一适配器800的各种视图。在一个方面，第一适配器800可指适于与如本文所述的第一车辆的实施例一起使用的第一坞站(例如，配件或者装配台)。
[0129]在一个实施例中，参考图8A-8B，第一适配器800包括基部810、平台部820和锁闭装置830。基部810和平台部820可集成为单个刚性结构，当红外摄像机600固定到车辆上时，该单个刚性结能够支撑该红外摄像机600。基部810包括将第一适配器800固定到车辆或者车辆的一部分上(例如，车顶架或者自行车的车把)的安装孔812。
[0130]参考图8C，第一适配器800的平台820的外形适于容纳红外摄像机600，以牢固连接到第一适配器800。平台820包括安装槽822，其适于容纳红外摄像机600的模式感测部件660。在一个方面，通过将模式感测部件660连接到第一适配器800的安装槽822，将红外摄像机600安装到第一适配器800的平台820，例如，将所述红外摄像机600安装到陆地上的车辆或者车辆的一部分上，所述模式感测部件660向红外摄像机600的处理部件110提供模式感测信号以确定工作模式。
[0131]在一个实施例中，锁闭装置830包括紧固螺钉，其适于向置于安装孔812中的对象提供夹紧的效果，以将第一适配器800牢固地固定在该对象上。例如，参考图8D，红外摄像机600可安装在第一适配器800，并且该安装组合可安装到车辆或者车辆的一部分上，例如，车辆的车顶架。可选的或者另外，锁闭装置830可用于例如通过使锁闭装置830与模式感测部件660的一部分相啮合而将红外摄像机600固定到第一适配器800。
[0132]在一个实施例中，第一适配器800可包括模式锁闭装置，其适于当红外摄像机600位于基部810的安装槽822中时，向模式感测部件660提供连接效果。模式锁闭装置可包括触发装置，当模式感测部件660与第一适配器800的安装槽822相连接时，所述触发装置向红外摄像机600的处理部件110提供模式感测信号，以确定工作模式。
[0133]图9A-9D显示了根据一个或者多个实施例的、用于将图6A-6B的红外摄像机600连接到第二车辆(例如，船只或者船只的一部分)的第二适配器900的各种视图。在一个方面，第二适配器900可指适于与如本文所述的第二车辆的实施例一起使用的第二坞站。根据一个或者多个实施例，第二适配器900可包括平移/倾斜装置或者可适于连接到平移/倾斜装置。
[0134]在一个实施例中，参考图9A-9B，第二适配器900包括基部910、平台部920、安装部924和锁闭装置930。基部910和平台部920可集成为单个刚性结构，当红外摄像机600固定到车辆上时，该单个刚性结构能够支撑该红外摄像机600。根据一个或者多个实施例，基部910包括将第二适配器900固定到车辆或者车辆的一部分上的安装孔912，所述安装孔912提供电连接、和/或向模式感测部件660提供关于合适的模式的信息。
[0135]参考图9B-9C，第二适配器900的平台920的外形适于容纳红外摄像机600，以牢固的将所述红外摄像机600连接到第二适配器900。平台920包括安装槽922，其适于容纳红外摄像机600的模式感测部件660。在一个方面，通过将模式感测部件660连接到第二适配器900的安装槽922和/或安装孔912，可将红外摄像机600安装到第二适配器900的平台920，例如，将所述红外摄像机600安装到船只或者船只的一部分上，所述模式感测部件660向红外摄像机600的处理部件110提供模式感测信号以确定工作模式。
[0136]在一个实施例中，锁闭装置930包括紧固螺钉，其适于向位于安装部924下方的对象提供紧固效果，以将第二适配器900牢固的固定在该对象上。安装部924适于与基部910的安装槽922连接，以当基部910固定到对象时，向所述基部910提供夹紧效果。例如，参考图9D，红外摄像机600可安装在第二适配器900上，并且该安装之后形成的组合可安装到车辆或者车辆的一部分上，例如，船只的船头。可选的或者另外，锁闭装置930可用于将红外摄像机600固定到第二适配器900，例如，通过使锁闭装置930与模式感测部件660的一部分相哨合。
[0137]在一个实施例中，第二适配器900可包括模式锁闭装置，其适于当红外摄像机600位于基部910的安装槽922和/或安装孔912中时，向模式感测部件660提供连接效果。模式锁闭装置可包括触发装置，当模式感测部件660与第二适配器900的安装槽922和/或安装孔912相连接时，所述触发装置向红外摄像机600的处理部件110提供模式感测信号，以确定工作模式。
[0138]图10A-10D显示了根据一个或者多个实施例的、用于将图6A-6B的红外摄像机600连接到手持装置或者工具的第三适配器1000的各种视图。在一个方面，第三适配器1000可指适于与如本文所述的手持实施例一起使用的第三坞站。
[0139]在一个实施例中，参考图10A-10B，第三适配器1000包括基部1010、外壳1020和手柄1040。基部1010、外壳1020和手柄1040可集成为单个刚性结构，当使用时，该单个刚性结构能够支撑并固定该红外摄像机600。
[0140]参考图10A，基部1010包括安装通道1012，并且外壳1020包括用于将红外摄像机600固定到第三适配器1000的安装腔1022。参考图10B，手柄1040包括用户启动的触发器1042(例如，其用于接收用户输入的各种控制信号)，并且外壳1020可包括监视器1050，例如，LCD监视器。在一个方面，触发器1042适于当用户启动时(例如，通过用户按压触发器1042)，给红外摄像机600和监视器1050通电，以利用监视器1050来观看红外图像。
[0141]参考图10C，第三适配器1000的外壳1020的外形适于将红外摄像机600容纳在安装腔1022内，以牢固的将所述红外摄像机600连接到第三适配器1000。基部1010包括适于容纳红外摄像机600的模式感测部件660的安装通道1012。在一个方面，通过将外壳602连接(例如，滑动的连接)到外壳1020内以及通过将模式感测部件660连接(例如，滑动的连接)到第三适配器1000的安装通道1012内，可将红外摄像机600安装到第三适配器1000的基部1010和外壳1020，例如，将所述红外摄像机600安装到陆地上的车辆或者车辆的一部分上，所述模式感测部件660向红外摄像机600的处理部件110提供模式感测信号以确定工作模式。
[0142]在一个实施例中，第三适配器1000可包括模式锁闭装置，其适于当红外摄像机600分别位于外壳1022和/或安装通道1012中时，向外壳602和/或模式感测部件660提供连接效果，以牢固的将红外摄像机600固定到第三适配器1000。例如，参考图1OC-1ODjI外摄像机600可安装在第三适配器1000上，并且用户可通过手柄1040来把持该安装之后形成的组合。模式锁闭装置可包括触发装置，当模式感测部件660与外壳1022和/或安装通道1012相连接时，所述触发装置向红外摄像机600的处理部件110提供模式感测信号，以确定工作模式。
[0143]在一个实施例中，成对安装的红外摄像机可提供立体视觉，以具备真实的夜间导航能力。成对安装的摄像机所形成的红外视觉可被配置为提供周围视觉以减少在黑暗中不能进行活动的限制。
[0144]在另一个实施例中，模块化的红外摄像机系统可包括连接到移动通信装置(例如，移动蜂窝电话或者其他类型的无线装置)的直接无线连接装置，以进行显示，因此，第三适配器1000可以可选的不包括监视器1050。在另一个实施例中，模块化的红外摄像机系统可被配置为通过头部固定装置(例如，头盔或者头带)戴在用户的头上。同样的，显示装置(例如，LCD)可并入到护目镜(例如，潜水镜或眼镜)中，所述显示装置与头戴式模块化的红外摄像机系统直接无线通信连接以通过护目镜显示红外图像。
[0145]当应用时，本发明的各种实施例可使用硬件、软件或者硬件和软件的各种组合来实现。当应用时，在不脱离本公开的范围和功能的情况下，可将本文所提出的各种硬件部件和/或软件部件结合为包括软件、硬件和/或二者的复合部件。当应用时，在不脱离本公开的范围和功能的情况下，可将各种硬件部件和/或软件部件分割为包括软件、硬件和/或二者的子部件。当应用时，可以预期的是，软件部件可实现为硬件部件，反之亦然。
[0146]可将根据本公开的软件(例如，程序代码和/或数据)存储到一个或者多个计算机可读介质上。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、联网的计算机和/或其他装置来实现本文所提及的软件。当应用时，可改变本文所描述的各个步骤的顺序、可将各个步骤组成复合的步骤、和/或将步骤分成执行本文所描述的功能的子步骤。
[0147]在各种实施例中，可将模式模块112A-112N的软件嵌入到(例如，硬编码)处理部件110中，或者存储到存储部件120上以便处理部件110访问和执行所述软件。在一个方面，模式模块112A-112N的代码(例如，软件和/或嵌入的硬件)可适于定义预先设置的显示功能，其使得处理部件100能够自动地在用于感测如本文所述的工作模式的各种处理技术之间进行切换。
[0148]以上所描述的实施例是示例性的，而不是限制本公开。还应当理解的是，根据本公开的原理，可作出多种修改和改变。从而，本公开的范围仅由下面的权利要求书限定。
【权利要求】
1.一种红外摄像机系统，包括: 图像捕获部件，适于捕获红外图像；以及 模式感测部件，适于自动感测与工作模式相对应的所述红外摄像机系统的预期应用，并提供指示感测的工作模式的第一控制信号以对所述红外图像进行处理。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，如果感测的工作模式包括车辆或者自行车应用，则利用选择的自动增益控制参数对捕获的图像进行处理，以提供基本的单色显示并能够对行人和/或动物进行探测。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，如果感测的工作模式包括海事应用，则利用海事自动增益控制选择对捕获的图像进行处理以提供红色色调显示。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，如果感测的工作模式包括手持应用或者默认工作模式，则对捕获的图像进行处理以提供绝对温度读数和/或低功率工作模式。
5.根据权利要求1所述的系统，包括: 处理部件，适于从模式感测部件接收所述第一控制信号，根据感测的工作模式处理捕获的红外图像并生成处理后的红外图像； 存储部件，适于存储所述处理后的红外图像；以及 显示部件，适于在黑热调色板、白热调色板、红颜色调色板和绿颜色调色板中的至少一个中显示处理后的红外图像。
6.根据权利要求1所述的系统，包括: 处理部件，适于从模式感测部件接收所述第一控制信号，根据感测的工作模式处理捕获的红外图像并生成处理后的红外图像； 存储部件，适于存储所述处理后的红外图像； 显示部件，适于显示所述处理后的红外图像；以及 环境感测部件，适于将环境信息提供给所述处理部件。
7.根据权利要求1所述的系统，包括: 处理部件，适于从模式感测部件接收所述第一控制信号，根据感测的工作模式处理捕获的红外图像并生成处理后的红外图像； 存储部件，适于存储所述处理后的红外图像； 控制部件，适于向用户提供多个可选择的处理模式，接收与用户选择的处理模式相对应的用户输入，并生成指示用户选择的处理模式的第二控制信号；以及 其中，所述处理部件适于从所述控制部件接收所述第二控制信号，根据用户选择的处理模式对捕获的红外图像进行处理，并根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，多个可选择的处理模式包括夜间停靠码头模式，所述夜间停靠码头模式导致所述处理部件对所述捕获的红外图像进行直方图均衡化和缩放处理，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，多个可选择的处理模式包括有人落水模式，所述有人落水模式导致所述处理部件对所述捕获的红外图像应用高通滤波器，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，多个可选择的处理模式包括夜间巡航模式，所述夜间巡航模式导致所述处理部件从所述捕获的红外图像中提取细节部分和背景部分，分别对所述细节部分进行缩放处理，分别对所述背景部分进行直方图均衡化和缩放处理，并将所述细节部分加到所述背景部分，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
11.根据权利要求7所述的系统，其中，多个可选择的处理模式包括白天巡航模式，所述白天巡航模式导致所述处理部件从所述捕获的红外图像中提取细节部分和背景部分，分别对所述细节部分进行缩放处理，分别对所述背景部分进行直方图均衡化和缩放处理，并将所述细节部分加到所述背景部分，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
12.根据权利要求7所述的系统，其中，多个可选择的处理模式包括薄雾状况模式，所述薄雾状况模式导致所述处理部件对所述捕获的红外图像应用非线性低通滤波器，并随后对滤波后的图像进行直方图均衡化和缩放处理，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
13.根据权利要求7所述的系统，其中，多个可选择的处理模式包括海岸线模式，在所述海岸线模式下，所述处理部件对所述捕获的红外图像应用霍夫变换操作，以根据用户选择的处理模式生成处理后的红外图像。
14.一种处理红外图像的方法，所述方法包括: 感测与工作模式相对应的用于红外探测器的预期应用； 设置用于处理所述红外图像的工作模式；以及 捕获所述红外图像。
15.根据权利要求14所述的方法，包括: 根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理； 根据感测的工作模式生成处理后的红外图像； 存储和/或显示所述处理后的红外图像； 其中，感测预期应用包括感测车辆或者自行车应用，以及 其中，处理所述捕获的红外图像包括利用选择的自动增益控制参数提供基本的单色显示并能够对行人和/或动物进行探测。
16.根据权利要求14所述的方法，包括: 根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理； 根据感测的工作模式生成处理后的红外图像； 存储和/或显示所述处理后的红外图像； 其中，感测预期应用包括感测海事应用，以及 其中，处理所述捕获的红外图像包括利用海事自动增益控制选择提供红色色调显示。
17.根据权利要求14所述的方法，包括: 传送捕获的红外图像； 根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理； 根据感测的工作模式生成处理后的红外图像； 存储和/或显示所述处理后的红外图像； 其中，感测预期应用包括感测手持应用或者默认应用，以及 其中，处理所述捕获的红外图像包括提供绝对温度读数和低功率工作模式。
18.根据权利要求14所述的方法，包括显示捕获的红外图像，并且，其中显示所述红外图像包括:在黑热调色板、白热调色板、红颜色调色板和绿颜色调色板中的至少一个中显示所述红外图像。
19.根据权利要求14所述的方法，包括: 根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理； 根据感测的工作模式生成处理后的红外图像； 存储所述捕获的红外图像和处理后的红外图像中的至少一个； 根据感测的环境状况，感测用于处理所述捕获的红外图像的环境状况。
20.根据权利要求14所述的方法，包括: 向用户提供多个可选择的处理模式； 根据所述用户选择的处理模式对捕获的红外图像进行处理； 根据所述用户选择的处理模式生成处理后的红外图像；以及 根据所述用户选择的处理模式显示所述处理后的红外图像。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述多个可选择的处理模式包括以下模式中的至少一个: 夜间停靠码头模式，其中，处理捕获的红外图像包括:对所述捕获的红外图像进行直方图均衡化和缩放处理，以生成处理后的红外图像； 有人落水模式，其中，处理捕获的红外图像包括:对所述捕获的红外图像应用高通滤波器，以生成处理后的红外图像； 夜间巡航模式，其中，处理捕获的红外图像包括:从所述捕获的红外图像中提取细节部分和背景部分，分别对所述细节部分进行缩放处理，分别对所述背景部分进行直方图均衡化和缩放处理，并将所述细节部分加到所述背景部分，以生成处理后的红外图像； 白天巡航模式，其中，处理捕获的红外图像包括:从所述捕获的红外图像中提取细节部分和背景部分，分别对所述细节部分进行缩放处理，分别对所述背景部分进行直方图均衡化和缩放处理，并将所述细节部分加到所述背景部分，以生成处理后的红外图像； 薄雾状况模式，其中，处理捕获的红外图像包括:对所述捕获的红外图像应用非线性低通滤波器，并随后对滤波后的图像进行直方图均衡化和缩放处理，以生成处理后的红外图像；以及 海岸线模式，其中，处理捕获的红外图像包括:对所述捕获的红外图像至少应用霍夫变换操作，以生成处理后的红外图像。
22.—种计算机可读介质，其中存储了用于执行方法的非临时性信息，所述方法包括: 利用红外摄像机捕获红外图像； 感测与所述红外摄像机的工作模式相对应的用于所述红外摄像机的预期应用； 根据感测的工作模式对捕获的红外图像进行处理； 根据感测的工作模式生成处理后的红外图像；以及 存储所述处理后的红外图像。
23.根据权利要求22所述的计算机可读介质，其中，感测预期应用包括感测车辆应用、海事应用或者手持应用。
24.根据权利要求23所述的计算机可读介质，其中，如果所述工作模式是海事应用工作模式，则所述方法包括: 将多个可选择的处理海事模式提供给用户；根据所述用户选择的处理模式，对所述捕获的红外图像进行处理；以及 根据所述用户选择的处理模式，生成处理后的红外图像。
25.根据权利要求22所述的计算机可读介质，其中，可选择的处理海事模式包括夜间巡航模式和白天巡航模式。`
【文档编号】H04N5/232GK103493472SQ201280020235
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年2月22日 优先权日:2011年2月25日
【发明者】J·D·弗兰克, Y·沙帕兹, M·L·迪尔, P·B·理查森, A·A·理查兹, N·霍根斯特恩, J·T·乌拉韦 申请人:菲力尔系统公司