[发明专利]一种改进图像质量的方法和热成像装置

说明书

一种热成像装置和一种改进成像场景的热图像视频序列中的图像质量的方法，确定一个或多个捕获的热图像的图像细节水平、图像运动程度和/或图像信号水平中的一个或多个；基于图像细节水平、图像运动程度和/或图像信号水平中的一个或多个，确定用于捕获视频序列的一个或多个后续热图像的适应帧速率；以适应帧速率捕获一个或多个后续热图像以改进视频序列中的图像质量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月9日提交的名称为“DYNAMIC FRAME RATE CONTROLLEDTHERMAL IMAGING SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请No.62/265,214的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般涉及热成像技术，并且特别涉及用于在场景中以变化的成像条件和变化的运动水平对场景进行成像的系统和方法。

背景技术

场景的热(诸如红外(IR))图像通常用于例如监测、检查和/或维护目的和监视。通常，提供热成像装置(例如以诸如IR相机的热成像设备的形式)来捕获热图像序列并产生热视频序列，其中热图像包括具有表示从观察到的现实世界场景发出的热辐射的数据值的像素。

传统热成像设备的问题在于，对具有低对比度的场景的成像(例如在从远距离监测场景或在寒冷或潮湿的天气条件期间监测场景时进行成像) 可能产生很难解译的低分辨率和通常低质量的热图像。进一步地，当对涉及运动的场景进行成像时，可能发生运动模糊，例如由于热成像设备的移动或者在场景中的移动对象引起。

需要提供一种克服上述问题的改进的热成像装置。

发明内容

本公开包括可以解决或至少降低上述问题的实施例。

本公开的实施例解决了不同的热图像质量方面，例如低分辨率、运动模糊和细节表示。这种热图像质量方面可能受到在捕获视频序列中的热图像时使用的帧速率的影响。然而，适合于一个质量方面的帧速率可能不适合于一个或多个其他质量方面。一个或多个实施例通过使帧速率适应成像场景和/或当前用例来实现整体图像质量的改进。

本公开的实施例通过确定一个或多个捕获的热图像的图像细节水平、图像运动程度和/或图像信号水平中的一个或多个来实现使用热成像系统捕获的热图像的视频序列中的图像质量的改进。基于确定的图像细节水平、确定的图像运动程度和/或确定的图像信号水平中的一个或多个，确定用于捕获用于视频序列的一个或多个后续热图像的适应帧速率，并且以适应帧速率捕获一个或多个后续热图像，以改进视频序列中的图像质量。

在本公开的实施例中，确定图像细节水平包括确定图像细节度量，确定图像运动程度包括确定图像运动度量；确定图像信号水平包括确定图像信号水平度量；以及确定用于捕获一个或多个后续热图像的适应帧速率是基于图像细节度量、图像运动度量和图像信号水平度量中的一个或多个。

在实施例中，确定图像细节度量包括确定边缘检测度量。可以基于 Prewitt算子或Sobel算子确定边缘检测度量。

在实施例中，确定图像运动度量是基于差分图像计算和/或基于图像清晰度度量和/或图像模糊度量中的一个或多个。

在一个或多个实施例中，确定图像信号水平度量是基于以下中的一个或多个：基于至少一个热图像的像素值的最大像素值；和/或基于至少一个热图像的像素值的最小像素值；和/或基于至少一个热图像的像素值的平均像素值。在一个或多个实施例中，确定图像信号水平度量包括基于至少一个热图像的像素值生成直方图并基于直方图确定图像信号水平度量。

一个或多个实施例进一步包括：经由用户参数输入接口接收用户参数；基于所接收的用户参数，控制图像细节度量、图像运动度量、图像信号水平度量和/或适应帧速率中的一个或多个的确定。