一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法和装置与流程

本发明涉及图像分析领域，特别是一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法和装置。

背景技术：

随着红外测温技术在电力设备状态评估中的应用，如何有效提高评估准确性，成为人们关注的重点。红外测温图像中，发热区域的温度分布信息对电力设备状态评估有重要的参考价值，红外图谱中，温度分布的细节信息越丰富，对状态评估得参考价值就越大，因此，如何在红外温度分辨率一定的情况下，尽可能地在图像展示过程中，包含更多的温度分布细节信息是红外谱图处理的重点。

在电力设备红外测温图像分析中，目前依赖人工对所关注的图像区域进行矩形框标记，程序对矩形框内的温度信息进行分析，但是因为矩形框不能完全与设备需要关注区域的轮廓契合，导致部分无用的像素点(温度点)被框入或部分有用的像素点(温度点)被置于方框之外，影响分析结果。而且，授权公告号为cn105277282b的中国专利文件中公开了一种温度检测方法，其中，涉及到一个待测温度区域的设定方式，直接将最亮或者最暗的区域设定为待测温度区域，这种待测温度区域的划分方式也同样存在上述问题，无法完全与需要关注区域的轮廓契合，即无法与目标区域相契合，导致部分无用的像素点(温度点)被划分到待测温度区域或部分有用的像素点(温度点)被置于待测温度区域之外，影响分析结果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法和装置，用以解决现有的轮廓划分方法不能完全与目标物需要关注测温区域的轮廓契合，导致部分无用的像素点被框入轮廓中或部分有用的像素点被置于轮廓之外，造成较大的温度检测误差的问题。

为了实现红外测温，解决现有的轮廓划分方法不能完全与目标物需要关注测温区域的轮廓契合，导致部分无用的像素点被框入轮廓中或部分有用的像素点被置于轮廓之外，造成较大的温度检测误差的问题。本发明提供一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法，包括以下步骤：

(1)根据红外测温设备检测目标物，得到温度分布点阵；

(2)进行图像轮廓提取，得到整个红外图像中的至少两个轮廓；

(3)在整个红外图像中选取某一个像素点，根据选取到的像素点确定包含该像素点的最内层轮廓，该最内层轮廓即为目标轮廓；

(4)获取目标轮廓内的红外图像的相关温度数据。

有益效果是，通过对温度分布点阵进行图像轮廓提取，得到至少两个轮廓，将包含某像素点的最内层轮廓作为目标轮廓，避免了部分无用的像素点被框入轮廓中或部分有用的像素点被置于轮廓之外的现象，提高了红外测温中温度分布细节的展示精度，并计算出重点关注区域设备轮廓范围内的温度分布主要参数，将有助于电力设备运维人员根据图像反映出的温度分布信息对电力设备状态进行更加准确的评估和判断。

进一步地，为了便于且快速进行图像轮廓提取，步骤(1)和(2)之间还有以下步骤：对温度分布点阵的温度数据进行图像灰度处理，得到对应的灰度值；步骤(2)中，根据灰度值进行图像轮廓提取，以得到至少两个轮廓。

进一步地，为了精确得到图像轮廓，步骤(2)中，图像轮廓提取的过程包括：

1)根据温度分布情况计算二值化的阈值，得到轮廓提取算子；

2)通过轮廓提取算子，进行二值化算法，得到至少两个轮廓。

进一步地，为了准确获得目标轮廓内的温度数据，步骤(4)中，目标轮廓内的温度数据的获取过程包括：先在目标轮廓内重新对灰度值进行线性变换，利用图像增强算法增强轮廓内像素点的对比度，然后处理获取目标轮廓内温度分布的相关数据。

本发明通过一种基于轮廓提取的目标物红外测温装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

(1)根据红外测温设备检测目标物，得到温度分布点阵；

(2)进行图像轮廓提取，得到整个红外图像中的至少两个轮廓；

(3)根据在整个红外图像中选取到的某一个像素点确定包含该像素点的最内层轮廓，该最内层轮廓即为目标轮廓；

(4)获取目标轮廓内的红外图像的相关温度数据，通过对温度分布点阵进行图像轮廓提取，得到至少两个轮廓，将包含某像素点的最内层轮廓作为目标轮廓，避免了部分无用的像素点被框入轮廓中或部分有用的像素点被置于轮廓之外的现象，提高了红外测温中温度分布细节的展示精度，并计算出重点关注区域设备轮廓范围内的温度分布主要参数，将有助于电力设备运维人员根据图像反映出的温度分布信息对电力设备状态进行更加准确的评估和判断。

进一步地，为了便于且快速进行图像轮廓提取，该装置的步骤(1)和(2)之间还有以下步骤：对温度分布点阵的温度数据进行图像灰度处理，得到对应的灰度值；步骤(2)中，根据灰度值进行图像轮廓提取，以得到至少两个轮廓。

进一步地，为了精确得到图像轮廓，该装置的步骤(2)中，图像轮廓提取的过程包括：

1)根据温度分布情况计算二值化的阈值，得到轮廓提取算子；

2)通过轮廓提取算子，进行二值化算法，得到至少两个轮廓。

进一步地，为了准确获得目标轮廓内的温度数据，该装置的步骤(4)中，目标轮廓内的温度数据的获取过程包括：先在目标轮廓内重新对灰度值进行线性变换，利用图像增强算法增强轮廓内像素点的对比度，然后处理获取目标轮廓内温度分布的相关数据。

附图说明

图1是本发明的一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法的主流程图；

图2是本发明的一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法中轮廓提取过程的流程图。

具体实施方式

方法实施例

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明，且其中的目标物以电力设备为例，当然，该目标物并不局限于电力设备，也可以是其他需要进行红外测温的设备或者物体。

本发明提供一种基于轮廓提取的目标物红外测温方法，如图1所示，包括以下步骤：

(1)根据红外测温设备检测目标物，得到温度分布点阵。

(2)进行图像轮廓提取，得到整个红外图像中的至少两个轮廓。

(3)在整个红外图像中选取某一个像素点，根据选取到的像素点确定包含该像素点的最内层轮廓，该最内层轮廓即为目标轮廓。

(4)获取目标轮廓内的红外图像的相关温度数据。

通过上述的步骤(1)-步骤(4)，再结合现有的算法和技术，即可得到温度分布点阵，进而进行图像轮廓提取，最终将包含某像素点的最内层轮廓作为目标轮廓，避免了部分无用的像素点被框入轮廓中或部分有用的像素点被置于轮廓之外的现象。

其中，在整个红外图像中选取某一个像素点的操作可以是人为，也可以是通过其他手段选取。本发明采用根据分析人员选择的像素点，提取出包含像素点的最内层的轮廓即为目标轮廓，其中该轮廓数据为一组闭合的像素点坐标。

针对上述方法步骤中的过程，具体的实现过程如下：

1、根据红外测温设备检测目标物，得到温度分布点阵。

2、对温度分布点阵的温度数据进行图像灰度处理，得到对应的灰度值。

3、根据灰度值进行图像轮廓提取，得到整个红外图像中的至少两个轮廓。

为了精确得到图像轮廓，如图2所示，图像轮廓提取的过程包括：

1)根据温度分布情况计算二值化的阈值，得到轮廓提取算子；

2)通过轮廓提取算子，进行二值化算法，得到至少两个轮廓。

具体的二值化算法及轮廓提取过程为：

第一步，依次计算像素点周围8个邻域的像素点的灰度值与该像素点自身灰度值的差值的绝对值；

第二步，如果8个绝对值均小于二值化阈值，则该像素点灰度值置为255，其他情况，该像素点灰度值置为0(即为轮廓点)；

第三步，完成所有像素点二值化之后，检索灰度值为0的像素点，即为轮廓点集；

第四步，利用边缘闭合技术，得到两个以上闭合边缘轮廓。

4、在整个红外图像中选取某一个像素点，根据选取到的像素点确定包含该像素点的最内层轮廓，该最内层轮廓即为目标轮廓。

根据分析人员选择的目标像素点坐标，以该像素点为中心由内向外检索到第一个闭合边缘，该边缘所包含的像素点即为目标轮廓像素点集。

5、获取目标轮廓内的红外图像的相关温度数据。

目标轮廓内的温度数据的获取过程包括：先在目标轮廓内重新对灰度值进行线性变换，利用图像增强算法增强轮廓内像素点的对比度，然后处理获取目标轮廓内温度分布的相关数据即将轮廓所包含的像素点与红外温度分布点阵中相应坐标点的原始温度值对应起来，得到目标轮廓内温度分布的主要参数。

装置实施例

本发明通过一种基于轮廓提取的目标物红外测温装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现以下步骤：

(1)根据红外测温设备检测目标物，得到温度分布点阵；

(2)进行图像轮廓提取，得到整个红外图像中的至少两个轮廓；

(3)根据在整个红外图像中选取到的某一个像素点确定包含该像素点的最内层轮廓，该最内层轮廓即为目标轮廓；

(4)获取目标轮廓内的红外图像的相关温度数据。

具体的各部分的步骤均在上述方法实施例中进行了说明，在此不再赘述。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。