多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，屬于紅外成像的【技術(shù)領(lǐng)域】。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于采集監(jiān)控視野紅外圖像的紅外相機(jī)組，所述紅外相機(jī)組與圖像處理子系統(tǒng)連接，所述圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)有標(biāo)定查找表；利用紅外相機(jī)組采集監(jiān)控視野內(nèi)物體的紅外圖像，并將所述物體的紅外圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)；圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定查找表確定所述物體的三維坐標(biāo)，并顯示所述物體的景深。本發(fā)明實現(xiàn)對關(guān)注場景和物體的實時三維空間定位，采集更多的圖像信息，提高熱像監(jiān)控效果，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【專利說明】多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，屬于紅外成像的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外熱成像技術(shù)發(fā)展于二十世紀(jì)二十年代末期，無論是在軍事領(lǐng)域，還是民用領(lǐng)域，紅外熱成像技術(shù)都發(fā)揮著重要的作用。紅外熱成像技術(shù)克服了微光成像技術(shù)完全依賴環(huán)境自然光的缺點，能識別偽裝和障礙物后的物體，為夜間視頻監(jiān)控提供更好的視野條件。
[0003]紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外線熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。紅外熱成像技術(shù)的核心技術(shù)是探測器技術(shù)。按照工作溫度分類，紅外探測器分為制冷型和非制冷型。自第一臺熱像儀問世至今，制冷型紅外熱像儀已經(jīng)發(fā)展到第三代。第一代熱像儀采用多元線列或小面陣探測器，光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)復(fù)雜，信號處理簡單，圖像質(zhì)量低于黑白電視圖像；第二代熱像儀采用長線列或與黑白電視分辨率相當(dāng)?shù)哪暯蛊矫骊嚵校x出電路采用大規(guī)模集成電路并有一定的信號處理功能；第三代熱像儀采用長線列或與高清晰度電視分辨率相當(dāng)?shù)哪暯蛊矫骊嚵校哂卸鄠€工作波段，讀出電路采用超大規(guī)模集成電路并有復(fù)雜信號處理功能。制冷型紅外探測器主要有HgCdTe、InSb光量子型探測器和GaAlAs/GaAs量子阱型探測器。非制冷紅外熱成像技術(shù)起步相對較晚，但發(fā)展非常迅速。目前非制冷紅外焦平面陣列的分辨率與二代制冷型熱像儀相當(dāng)。成熟的非制冷紅外探測器主要包括熱釋電型和微測輻射熱計型兩種類型。
[0004]在軍事領(lǐng)域，紅外熱成像系統(tǒng)主要用于武器、交通工具瞄準(zhǔn)器等領(lǐng)域。采用非制冷紅外焦平面陣列的紅外偵察系統(tǒng)能在遠(yuǎn)距離和惡劣氣候條件下有效地探測和跟蹤目標(biāo)。在民用領(lǐng)域，紅外熱成像系統(tǒng)主要用于全天候視頻監(jiān)視、非破壞性試驗、過程控制、交通危險預(yù)警等領(lǐng)域。
[0005]目前，傳統(tǒng)的紅外熱像系統(tǒng)在民用領(lǐng)域主要在電力、冶金、交通、公安、消防、海關(guān)等領(lǐng)域用于電氣設(shè)備消防檢測、夜間及惡劣氣候條件下的目標(biāo)監(jiān)控、防火監(jiān)控、偽裝及隱蔽目標(biāo)的識別等，僅能實現(xiàn)對目標(biāo)進(jìn)行單一的檢測或者視頻監(jiān)控功能，無法提供關(guān)注場景中目標(biāo)物體進(jìn)的空間定位信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其實現(xiàn)對關(guān)注場景和物體的實時三維空間定位，采集更多的圖像信息，提高熱像監(jiān)控效果，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
[0007]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于采集監(jiān)控視野紅外圖像的紅外相機(jī)組，所述紅外相機(jī)組與圖像處理子系統(tǒng)連接，所述圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)有標(biāo)定查找表；利用紅外相機(jī)組采集監(jiān)控視野內(nèi)物體的紅外圖像，并將所述物體的紅外圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)；圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定查找表確定所述物體的三維坐標(biāo)，并顯示所述物體的景深。
[0008]在紅外相機(jī)組內(nèi)的監(jiān)控視野內(nèi)放置紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組將紅外標(biāo)記裝置的圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)，圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)紅外標(biāo)記裝置的幾何位置以及幾何關(guān)系確定得到標(biāo)定查找表。
[0009]所述紅外相機(jī)組包括若干紅外相機(jī)，若干紅外相機(jī)之間具有設(shè)定的視角差，若干紅外相機(jī)排列呈弧形、直線型或折線型。
[0010]所述相鄰紅外相機(jī)之間的視角差為5°~30°。
[0011]所述紅外標(biāo)記裝置包括若干呈點陣分布的紅外信號源，利用紅外標(biāo)記裝置，在圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)得到標(biāo)定查找表包括如下步驟:
[0012]步驟1、在紅外相機(jī)組的監(jiān)控視野中放置K組紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組內(nèi)的N個紅外相機(jī)分別對每組紅外標(biāo)記裝置進(jìn)行圖像采集，對于每組的紅外標(biāo)記裝置，通過紅外相機(jī)組能分別得到f au、f<2，……f<N的N個圖像，紅外標(biāo)記裝置包括J個紅外信號源；對
每個圖像分割得到對應(yīng)于J個紅外信號源的局部區(qū)域信號，得到，
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:包括用于采集監(jiān)控視野紅外圖像的紅外相機(jī)組，所述紅外相機(jī)組與圖像處理子系統(tǒng)連接，所述圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)有標(biāo)定查找表；利用紅外相機(jī)組采集監(jiān)控視野內(nèi)物體的紅外圖像，并將所述物體的紅外圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)；圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定查找表確定所述物體的三維坐標(biāo)，并顯示所述物體的景深。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:在紅外相機(jī)組內(nèi)的監(jiān)控視野內(nèi)放置紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組將紅外標(biāo)記裝置的圖像傳輸至圖像處理子系統(tǒng)，圖像處理子系統(tǒng)根據(jù)紅外標(biāo)記裝置的幾何位置以及幾何關(guān)系確定得到標(biāo)定查找表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述紅外相機(jī)組包括若干紅外相機(jī)，若干紅外相機(jī)之間具有設(shè)定的視角差，若干紅外相機(jī)排列呈弧形、直線型或折線型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述相鄰紅外相機(jī)之間的視角差為5°~30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述紅外標(biāo)記裝置包括若干呈點陣分布的紅外信號源，利用紅外標(biāo)記裝置，在圖像處理子系統(tǒng)內(nèi)得到標(biāo)定查找表包括如下步驟: 步驟1、在紅外相機(jī)組的監(jiān)控視野中放置K組紅外標(biāo)記裝置，紅外相機(jī)組內(nèi)的N個紅外相機(jī)分別對每組紅外標(biāo)記裝置進(jìn)行圖像采集，對于每組的紅外標(biāo)記裝置，通過紅外相機(jī)組能分別得到f au、f<2，……f<N的N個圖像，紅外標(biāo)記裝置包括J個紅外信號源；對每個圖像分割得到對應(yīng)于J個紅外信號源的局部區(qū)域信號，得到，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述每組紅外標(biāo)記裝置內(nèi)的紅外信號源的個數(shù)J大于30。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述圖像處理子系統(tǒng)確定物體的三維坐標(biāo)包括如下步驟: 步驟1、對紅外相機(jī)組采集的物體圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以獲得所需的配準(zhǔn)點組； 步驟2、通過灰度區(qū)間選擇或交互方式選擇物體種子點； 步驟3、以種子點為中心選擇設(shè)定距離內(nèi)的配準(zhǔn)點組； 步驟4、對選中的配準(zhǔn)點組計算在物體圖像中的綜合位置； 步驟5、根據(jù)上述綜合位置，確定物體的三維坐標(biāo)，并顯示輸出物體的景深。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多視角熱像監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:采用SIFT方法進(jìn)行配準(zhǔn)。
【文檔編號】H04N5/33GK103986917SQ201410242966
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】王嵚, 王江 申請人:中科融通物聯(lián)科技無錫有限公司