[发明专利]从多个图像生成图像的方法、热成像相机以及介质

说明书

本公开内容的各方面针对用于组合在不同聚焦距离处获得的多个带索引的图像的各方面以便生成使对象在各种各样的深度都保持焦点对准的最终图像的系统和方法。可以生成与多个图像中的每一个都相关联的高频帧，每个高频帧都表示相关联的图像的高频含量。可以分析多个高频帧中的每一个中的多个区中的高频含量以确定哪些区包括有效高频含量。可以生成最终图像，对于多个区中的每一个该最终图像都包括来自具有与在该区中具有最大有效高频含量的高频帧相似的索引的图像的图像数据。

相关事宜

本申请要求保护2016年1月15日提交的题为“THROUGH-FOCUS IMAGECOMBINATION”的美国临时申请号62/279,415的优先权，通过引用将其内容合并于此。

背景技术

在各种各样的情况中都使用热成像相机。例如，在维护检查期间常常使用热成像相机来对设备进行热检查。示例设备可能包括旋转电机、配电板或成排的断路器，以及其他类型的设备。热检查可以检测设备热点，诸如过热机械或电气部件，从而帮助确保在出现更重大问题之前及时修理或更换过热设备。

使用单聚焦距离来捕获传统图像。如果相机和场景中的对象之间存在大范围的距离，则这可能会导致某些对象在目标场景中的聚焦错误。在红外成像的情况下，焦点未对准的目标可能导致不太准确的温度测量。此外，当将你的目标部件的温度或热量特征与视场中的其他相同部件进行比较时，重要的是确保所有的部件都是完全焦点对准的以便准确比较。

为了解决这个问题，用户必须获得场景的多个图像，其中每个图像都具有不同的焦点对准的目标。然后用户必须分别查看每个图像以准确地分析可能位于各种各样的深度的图像的组成部分。这可能会使整个场景分析过于耗时且麻烦。此外，对于利用手持相机获得的影像来说，获取这样的图像以用于比较（特别地基于算法的比较）是有挑战性的，因为由于手抖等原因图像可能彼此移位。

发明内容

该公开内容的方面针对用于组合在不同聚焦距离处获得的多个图像的各方面以便生成使处于各种各样的深度的对象都保持焦点对准的最终图像的系统和方法。

在一些情况下，在各种各样的不同聚焦距离处捕获的多个索引图像可以彼此配准，可以生成表示多个图像中的对应图像中的高频含量的高频帧，各高频帧中的每一个都被索引并且具有作为其对应图像的相似索引。在一些示例中，图像以及对应高频帧中的每一个都可以包括多个区以使得高频帧中的每个区都对应于对应图像中的一个区。在一些此类示例中，高频帧中的区表示对应图像中相似区的高频含量。

在一些示例中，方法可以包括：对于高频帧中的每一个中的多个区中的每一个，确定该区中的高频含量是否是有效的步骤。在一些此类示例中，方法可以进一步包括：对于多个区中的每一个，确定在多个高频帧之中具有最大有效高频含量的高频帧的索引。方法可以进一步包括生成最终图像，对于多个区中的每一个，该最终图像都包括来自多个图像中的具有对应于具有最大有效高频含量的高频帧的索引的索引的一个图像的图像数据。

在各个示例中，多个图像中的各图像可以包括红外图像、可见光图像或组合的红外和可见光图像。类似地，最终图像可以包括来自红外、可见光或组合的红外和可见光图像的图像数据。

在一些示例中，确定高频帧的区中的高频含量是否有效包括将该区的高频含量与附近区的高频含量进行比较。附近的区可以包括高频帧内的和/或在该区的阈值距离内具有索引的帧内的区，使得具有此类索引的帧对应于具有与包含该区的高频帧相对应的图像的聚焦距离附近的聚焦距离的图像。将高频含量与附近的高频含量进行比较可以包括确定高频含量是否在最大高频含量的某一阈值内。另外或备选地，确定高频含量是否有效包括将高频含量与预定有效性阈值进行比较。

在一些示例中，方法可以包括生成最佳聚焦帧，其中对于每个区，该最佳聚焦帧包括在该区内具有最大有效高频含量的高频帧的索引。该最佳聚焦帧可以被用作使最终图像中的每个区都填充有来自具有最佳聚焦帧的该区中指定的索引的图像的图像数据的指导。