[发明专利]多视角热像监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统，尤其是一种多视角热像监控系统，属于红外成像的技术领域。

背景技术

红外热成像技术发展于二十世纪二十年代末期，无论是在军事领域，还是民用领域，红外热成像技术都发挥着重要的作用。红外热成像技术克服了微光成像技术完全依赖环境自然光的缺点，能识别伪装和障碍物后的物体，为夜间视频监控提供更好的视野条件。

红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外线热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。红外热成像技术的核心技术是探测器技术。按照工作温度分类，红外探测器分为制冷型和非制冷型。自第一台热像仪问世至今，制冷型红外热像仪已经发展到第三代。第一代热像仪采用多元线列或小面阵探测器，光机扫描机构复杂，信号处理简单,图像质量低于黑白电视图像；第二代热像仪采用长线列或与黑白电视分辨率相当的凝视焦平面阵列，读出电路采用大规模集成电路并有一定的信号处理功能；第三代热像仪采用长线列或与高清晰度电视分辨率相当的凝视焦平面阵列，具有多个工作波段，读出电路采用超大规模集成电路并有复杂信号处理功能。制冷型红外探测器主要有HgCdTe、InSb光量子型探测器和GaAlAs/GaAs量子阱型探测器。非制冷红外热成像技术起步相对较晚，但发展非常迅速。目前非制冷红外焦平面阵列的分辨率与二代制冷型热像仪相当。成熟的非制冷红外探测器主要包括热释电型和微测辐射热计型两种类型。

在军事领域，红外热成像系统主要用于武器、交通工具瞄准器等领域。采用非制冷红外焦平面阵列的红外侦察系统能在远距离和恶劣气候条件下有效地探测和跟踪目标。在民用领域，红外热成像系统主要用于全天候视频监视、非破坏性试验、过程控制、交通危险预警等领域。

目前，传统的红外热像系统在民用领域主要在电力、冶金、交通、公安、消防、海关等领域用于电气设备消防检测、夜间及恶劣气候条件下的目标监控、防火监控、伪装及隐蔽目标的识别等，仅能实现对目标进行单一的检测或者视频监控功能，无法提供关注场景中目标物体进的空间定位信息。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种多视角热像监控系统，其实现对关注场景和物体的实时三维空间定位，采集更多的图像信息，提高热像监控效果，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述多视角热像监控系统，包括用于采集监控视野红外图像的红外相机组，所述红外相机组与图像处理子系统连接，所述图像处理子系统内预设有标定查找表；利用红外相机组采集监控视野内物体的红外图像，并将所述物体的红外图像传输至图像处理子系统内；图像处理子系统根据标定查找表确定所述物体的三维坐标，并显示所述物体的景深。

在红外相机组内的监控视野内放置红外标记装置，红外相机组将红外标记装置的图像传输至图像处理子系统，图像处理子系统根据红外标记装置的几何位置以及几何关系确定得到标定查找表。

所述红外相机组包括若干红外相机，若干红外相机之间具有设定的视角差，若干红外相机排列呈弧形、直线型或折线型。

所述相邻红外相机之间的视角差为5°～30°。

所述红外标记装置包括若干呈点阵分布的红外信号源，利用红外标记装置，在图像处理子系统内得到标定查找表包括如下步骤：

步骤1、在红外相机组的监控视野中放置K组红外标记装置，红外相机组内的N个红外相机分别对每组红外标记装置进行图像采集，对于每组的红外标记装置，通过红外相机组能分别得到f^cal_1、f^cal_2，……f^cal_N的N个图像，红外标记装置包括J个红外信号源；对每个图像分割得到对应于J个红外信号源的局部区域信号得到，

其中，f^cal_i表示第i个红外相机对红外标记装置的采集图像，|(m,n)∈信号j|表示集合的元素个数，m，n表示对图像的索引，表示标定第i个红外相机图像中对应第j号信号源的中心位置；

步骤2、每组红外标记装置内的J个红外信号源的所在位置用r₁,r₂…,r_J表示，根据步骤1中得到的中心位置，对于一组红外标记装置进行数据拟合，得到