同時映射和配準(zhǔn)熱圖像的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝置(10)，其生成被研究的建筑物的或建筑物中的表面的三維(3D)熱模型。該裝置包括：跟蹤部分(24)，跟蹤部分在裝置移動通過建筑物時確定所述裝置的位置；測距部件(18)，測距部件在裝置移動通過建筑物時測量從所述裝置到建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的距離；熱攝像機(jī)(16)，熱攝像機(jī)在裝置移動通過建筑物時獲得建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的熱圖像；和處理器(20)，處理器基于從跟蹤部分獲得的裝置的位置和從測距部件獲得的測量距離來生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的中間3D模型，并且將從攝像機(jī)獲得的熱圖像映射到中間3D模型以生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的3D熱模型。
【專利說明】同時映射和配準(zhǔn)熱圖像
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題一般地涉及熱成像領(lǐng)域。具體但非排他地發(fā)現(xiàn)與生成建筑物等的三維(3D)熱模型相關(guān)。相應(yīng)地，本說明書具體進(jìn)行討論。但是，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會本發(fā)明的主題的各方面也可等同地應(yīng)用于其他類似應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]為了增加建筑物和/或其他類似結(jié)構(gòu)的能源效率，二維(2D)熱和/或紅外(IR)成像已經(jīng)用于識別建筑物表面和/或結(jié)構(gòu)上的熱和/或冷點(diǎn)，這些熱和/或冷點(diǎn)表示隔熱不足和/或熱泄露的可能位置。例如，熱和/或冷點(diǎn)可以出現(xiàn)在建筑物墻壁、天花板、地板、屋頂、建筑物內(nèi)結(jié)構(gòu)的表面等取得的多個單獨(dú)的2D熱和/或IR圖像中的任一個上。
[0003]通常，利用手持熱和/或IR攝像機(jī)獲取2D圖像。但是，通常利用這種手持?jǐn)z像機(jī)以完全仔細(xì)查看全部建筑物表面和/或結(jié)構(gòu)的方式拍攝和/或存儲圖像是不現(xiàn)實(shí)的。相應(yīng)地，在某些情況下，僅用戶認(rèn)為足夠異常的那些圖像(即，顯示出充分熱或冷的點(diǎn)的那些圖像)可以被保存。當(dāng)然，這導(dǎo)致測量結(jié)果是零碎的和/或?qū)ㄖ锏挠涗洓]有將2D熱圖像與建筑物的整體圖配準(zhǔn)。盡管可能某些手動輸入的標(biāo)注和/或記錄可以大致地表示每個單獨(dú)的2D熱圖像在哪里獲得的，但是這些標(biāo)注和/或記錄不能精確和/或準(zhǔn)確地表示出2D圖像相對于整體模型和/或整個建筑物的圖或者相對于彼此位于哪里。
[0004]這些現(xiàn)有的2D熱成像方法一般不能提供足夠精確、完整和/或準(zhǔn)確的建筑物3D模型，該3D模型例如可以用于整體建筑物分析。例如，理論上可檢測到但是一般僅在更大比例上可識別的那些異常可能在上述零散方法中未被察覺。具體地，例如，天花板中的隔熱不良的HVAC (供暖、通風(fēng)和空調(diào))回風(fēng)管可能在天花板的有限部分的單一 2D熱圖像中僅具有非常微小的標(biāo)示。實(shí)際上，在這種情況下，異常會出現(xiàn)模糊，具有低縱橫比。相反，整個天花板的可視化立刻會清楚地示出在天花板上延伸相對長距離的高縱橫比，這種標(biāo)示更明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一個實(shí)施例，提供一種裝置，該裝置生成被研究的建筑物的三維(3D)熱模型。該裝置包括:跟蹤部分，跟蹤部分在裝置移動通過建筑物時確定裝置的位置；測距部件，測距部件在裝置移動通過建筑物時測量從裝置到建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的距離；熱攝像機(jī)，熱攝像機(jī)在裝置移動通過建筑物時獲得建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的熱圖像；和處理器，處理器基于從跟蹤部分獲得的裝置的位置和從測距部件獲得的測量距離來生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的中間3D模型，并且將從攝像機(jī)獲得的熱圖像映射到中間3D模型以生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的3D熱模型。
[0006]根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種設(shè)備，該設(shè)備生成被研究的建筑物的三維(3D)熱模型。該設(shè)備包括:在設(shè)備移動通過建筑物時跟蹤設(shè)備的位置的裝置；在設(shè)備移動通過建筑物時測量到建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的距離的裝置；在設(shè)備移動通過建筑物時獲得建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的熱圖像的裝置；以及處理裝置，所述處理裝置用于基于由跟蹤裝置獲得的設(shè)備的位置和由測量裝置獲得的測量距離來生成建筑物的中間3D模型，并且將由成像裝置獲得的熱圖像映射到中間3D模型以生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的3D熱模型。
[0007]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于生成被研究的建筑物的三維(3D)熱模型的方法包括:測量到建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的距離；獲得建筑物的或建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的熱圖像；基于測量的距離生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的中間3D模型；和將獲得的熱圖像映射到中間3D模型以生成建筑物和建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的3D熱模型。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是示出適合于實(shí)施本發(fā)明主題的方面的示例性攝像機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0009]圖2是示出在適合于攝像機(jī)系統(tǒng)操作的一個示例性環(huán)境中的圖1的攝像機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明主題的各方面的用于生成建筑物3D熱模型的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]現(xiàn)在參照圖1，示出移動和/或便攜攝像機(jī)系統(tǒng)10。如圖所示，系統(tǒng)10設(shè)置在配備有車輪14等的推車12等上，車輪等便于推車12移動例如穿過房間和/或在被研究和/或記錄的建筑物或其他結(jié)構(gòu)的一個或多個樓層或?qū)觼砘匾苿印Ｏ到y(tǒng)10還包括熱攝像機(jī)16和測距儀或測距部件18。適當(dāng)?shù)兀瑪z像機(jī)16是IR攝像機(jī)。實(shí)踐中，攝像機(jī)16可以是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)并且可以是靜止圖像攝像機(jī)或視頻攝像機(jī)?？蛇x地，攝像機(jī)16和/或測距部件18可以安裝到推車12上以能夠傾斜、橫搖和/或以其他方式指向不同方向的陣列，以例如觀察推車12不同側(cè)面的建筑物結(jié)構(gòu)(例如，墻壁、地板、天花板等)。
[0012]在圖示的實(shí)施例中，系統(tǒng)10設(shè)置在推車12上。但是，可以領(lǐng)會，可選地系統(tǒng)10可以設(shè)置在背包或類似可穿戴設(shè)備上，或者系統(tǒng)10可以是不放置在地板或地面上的手持或其他便攜裝置，例如在這種情況下車輪14可以可選地被省略。
[0013]測距部件18可選地包括LIDAR (光探測和測距)模塊和/或SLAM (同時定位和建圖)模塊和/或其他適合的傳感器和/或探測器，以用于測量推車12和建筑物結(jié)構(gòu)(例如，墻壁、地板、天花板等)之間的距離，和/或用于將推車12和/或其他物體和/或結(jié)構(gòu)定位在被研究的建筑物中。內(nèi)置計(jì)算機(jī)20和/或其他適合的處理器采集、記錄和/或處理測量結(jié)果、圖像、數(shù)據(jù)和/或通過系統(tǒng)10的各種組件、儀器、部件和/或模塊獲得和/或生成的其他息。
[0014]圖2示出在系統(tǒng)10可以操作的示例性環(huán)境中的具有可選的推車12的系統(tǒng)10。如圖所示，利用系統(tǒng)10研究的建筑物100 (或其一部分)具有一個或多個墻壁102，例如包括內(nèi)墻和/或外墻，并且在任一個墻壁102中可以存在一個或多個門104、窗戶106等。當(dāng)然，建筑物的每個樓層或?qū)右部梢园ǖ匕搴吞旎ò濉４送猓ㄖ?00可以具有各種項(xiàng)目，例如設(shè)備、器具、柜櫥、家具和/或容納在建筑物100內(nèi)的其他內(nèi)置物110。如圖所示，測距部件18測量至建筑物100的墻壁102的多個距離。類似地，可以理解到攝像機(jī)16(如圖1所示)和測距部件18和/或系統(tǒng)10的其他儀器、模塊和/或部件還觀察、測量、檢測、感測和/或獲得來自其他建筑物結(jié)構(gòu)和/或內(nèi)置物的數(shù)據(jù)和/或圖像。一般地，如本文使用的，術(shù)語建筑物和/或建筑物結(jié)構(gòu)和/或其內(nèi)置物包括通過攝像機(jī)16、測距部件18和/或系統(tǒng)10的其他儀器、模塊和/或部件觀察、成像、測量、定位和/或以其他方式檢測以產(chǎn)生本文描述的中間3D模型和/或3D熱模型中的一者或兩者的建筑物的墻壁、地板、天花板、窗戶、門和建筑物的其他部件或結(jié)構(gòu)和/或建筑物中的內(nèi)置物。
[0015]現(xiàn)在再參考圖1，適當(dāng)?shù)?，?jì)算機(jī)20和/或處理器可以裝有和/或訪問存儲器22和/或其他適合的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，在存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中存儲(例如通過系統(tǒng)10的各種部件、儀器、部分和/或模塊獲得、采集和/或生成的)各種測量結(jié)果、圖像、信息和/或其他數(shù)據(jù)。存儲器22或其他存儲設(shè)備還可以用于保存任何產(chǎn)生的處理數(shù)據(jù)、信息和/或生成的輸出，例如所產(chǎn)生的被研究的建筑物的中間3D模型和/或被研究的建筑物的最終3D熱模型。此外，存儲器22或數(shù)據(jù)存儲設(shè)備還可以包含軟件、編程代碼和/或其他適合的指令，該軟件、編程代碼和/或其他適合的指令通過計(jì)算機(jī)20和/或其他處理器選擇性地執(zhí)行以:i)執(zhí)行本文描述的各種數(shù)據(jù)和/或信息處理；和/或ii)控制系統(tǒng)10的各種部件、儀器、部分和/或模塊以實(shí)現(xiàn)本文描述的系統(tǒng)10的操作。
[0016]可以領(lǐng)會，可選地?cái)?shù)據(jù)處理可以遠(yuǎn)程定位和/或場外執(zhí)行。例如，測量結(jié)果、圖像和/或通過系統(tǒng)10的各種儀器和/或其他模塊或部分獲得的其他數(shù)據(jù)可以通過無線或其他方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或處理器以進(jìn)行處理；和/或測量結(jié)果、圖像和/或其他數(shù)據(jù)可以在本地被保存和/或存儲，系統(tǒng)10可以之后連接到和/或數(shù)據(jù)下載到用于處理的計(jì)算機(jī)或其他適合的處理器。
[0017]實(shí)踐中，推車12在被研究的建筑物或其他類似結(jié)構(gòu)的內(nèi)部來回移動。例如，推車12可以在其車輪14上滾動下到門廳和/或走廊和/或通過建筑物的給定樓層的各種房間。適當(dāng)?shù)?，測距部件18的一個或多個儀器用于在推車12在建筑物的給定樓層來回移動時，檢測推車到附近和/或周圍的建筑物的墻壁、天花板、地板和/或其他類似結(jié)構(gòu)和/或建筑物中的內(nèi)置物的距離。適當(dāng)?shù)兀栖?2還可以裝有跟蹤部分24?；趤碜愿櫜糠?4的數(shù)據(jù)和/或反饋，適當(dāng)?shù)兀瑑?nèi)置計(jì)算機(jī)20在推車12移動時跟蹤推車12的地點(diǎn)和/或位置(例如，相對于推車12的起始點(diǎn))?？蛇x地，跟蹤部分24可以包括一個或多個慣性導(dǎo)航單元、3D攝像機(jī)、旋轉(zhuǎn)和/或車輪編碼器、加速度計(jì)、陀螺儀、和/或其他運(yùn)動感測裝置、傳感器和/或檢測器?？蛇x地，跟蹤部分24可以包括用于跟蹤推車的地點(diǎn)和/或位置的GPS (全球定位系統(tǒng))接收器等。此外，圖像或3D特征跟蹤也可以被采用，以從由攝像機(jī)16或另一2D攝像機(jī)(未示出)獲得的圖像中跟蹤推車的地點(diǎn)和/或位置。
[0018]在推車12移動時，基于推車在任意給定時刻的給定位置(例如，由跟蹤部分24確定)和在該給定時刻到附近建筑物的墻壁、天花板、地板和/或其他類似結(jié)構(gòu)和/或建筑物中的內(nèi)置物的距離測量結(jié)果(例如，由測距部件18確定)，內(nèi)置計(jì)算機(jī)20結(jié)合和/或以其他方式生成建筑物的樓層或?qū)拥?D模型，包括建筑物的相關(guān)結(jié)構(gòu)和/或建筑物中的內(nèi)置物的相關(guān)結(jié)構(gòu)，例如墻壁、地板、天花板等。適當(dāng)?shù)?，推?2可以移動通過并數(shù)據(jù)采集給定建筑物或其他類似結(jié)構(gòu)的全部或多個樓層或?qū)樱⑶蚁鄳?yīng)地可以產(chǎn)生和/或生成被研究和/或記錄的整個建筑物或者全部或一個或多個樓層或?qū)拥?D模型。
[0019]此外，在推車12移動時，攝像機(jī)16還獲得附近和/或周圍建筑物結(jié)構(gòu)和/或內(nèi)置物(例如，墻壁、地板、天花板等)的熱圖像(即，熱分析圖)。適當(dāng)?shù)兀谕ㄟ^攝像機(jī)16獲得熱圖像時，(例如，由跟蹤部分24確定的)推車12的位置被標(biāo)記和關(guān)聯(lián)或以其他方式聯(lián)系起來。以此方式，系統(tǒng)10意識到和/或以其他方式知道在獲得每個熱圖像時推車12和/或攝像機(jī)16的位置和/或取向(即，姿態(tài))。在構(gòu)建和/或以其他方式生成建筑物的中間3D模型(例如，如上所述)并將推車12和/或攝像機(jī)16的相對位置和/或姿態(tài)(例如由跟蹤部分24確定)與由攝像機(jī)16獲得的每個熱圖像關(guān)聯(lián)之后，熱圖像被映射、應(yīng)用和/或包裹(wraped、)到在中間3D模型上的它們的適當(dāng)位置(例如通過計(jì)算機(jī)20)，以生成建筑物和/或建筑物內(nèi)置物的3D熱模型。
[0020]適當(dāng)?shù)?，中間3D模型和/或3D熱模型是視覺和/或電子模型。也就是說，模型被實(shí)際在例如存儲器22中作為數(shù)據(jù)保存。在這種情況下數(shù)據(jù)表示建筑物的各種結(jié)構(gòu)和/或建筑物中內(nèi)置物的相對位置(例如，墻壁、天花板、地板等，通過測距部件18和/或跟蹤部分24測量和/或以其他方式確定這些相對位置)連同那些結(jié)構(gòu)和/或內(nèi)置物內(nèi)存在的相對溫度和/或溫度梯度(例如，根據(jù)由攝像機(jī)16獲取的熱分析圖和/或熱圖像確定)。
[0021]如圖所示，計(jì)算機(jī)20包括監(jiān)視器和/或顯示器30，在監(jiān)視器和/或顯示器30上可以選擇性地輸出中間和/或熱3D模型?？蛇x地，可以提供用戶界面和/或輸入裝置32，以使得用戶可以選擇如何將模型顯現(xiàn)在顯示器30上。例如，用戶可以通過界面和/或輸入裝置32選擇視角、橫截面、縮放和/或其他觀察選項(xiàng)，以按照期望的方式將模型輸出在顯示器30上。適當(dāng)?shù)?，建筑物的結(jié)構(gòu)和/或建筑物內(nèi)置物(例如，地板、墻壁、天花板等)以它們的相對位置和以它們的相對尺寸根據(jù)選擇的觀察選項(xiàng)被渲染在顯示器30上，其中通過對輸出渲染進(jìn)行顏色編碼來表示結(jié)構(gòu)和/或內(nèi)置物的各種溫度和/或溫度梯度。當(dāng)然，可選地，模型可以被傳輸和/或遠(yuǎn)程和/或場外保存，并且對模型的顯示和/或渲染可以類似地遠(yuǎn)程和/或場外進(jìn)行。
[0022]現(xiàn)在參照圖3，示出用于生成建筑物的3D熱模型的示例性方法和/或處理200。
[0023]在第一步驟202中，一個或多個測量裝置和/或儀器(例如，上文參照系統(tǒng)10所述的那些測量裝置和/或儀器)獲得到各種建筑物結(jié)構(gòu)和/或內(nèi)置物(例如地板、墻壁、天花板等)的相對距離測量結(jié)果。在步驟204，例如通過攝像機(jī)16獲得各種建筑物結(jié)構(gòu)和/或內(nèi)置物的熱圖像或熱分析圖。在步驟206，距離測量結(jié)果被用于構(gòu)建建筑物和/或建筑物內(nèi)置物的中間3D模型。可選地，如上所述，SLAM和/或LIDAR可以用于生成建筑物和/或建筑物內(nèi)置物的中間3D模型。最后，在步驟208，熱圖像和/或熱分析圖被映射、應(yīng)用和/或包裹到中間3D模型，以生成建筑物和/或建筑物內(nèi)置物的3D熱模型。
[0024]在另一實(shí)施例中，適當(dāng)?shù)?，利用系統(tǒng)10根據(jù)在不同時間點(diǎn)的研究和/或采集的數(shù)據(jù)生成同一建筑物的兩個或更多個3D熱模型。例如，可以在用來改善建筑物的能源效率的某些補(bǔ)救措施(例如，增加隔熱)之前利用系統(tǒng)10進(jìn)行第一次研究。于是，根據(jù)第一次研究，生成如本文所述的第一 3D熱模型。稍后(例如，在已經(jīng)采取補(bǔ)救措施之后)，可以利用系統(tǒng)10進(jìn)行對同一建筑物的第二次研究，并且生成相應(yīng)的第二 3D熱模型。適當(dāng)?shù)兀?jì)算機(jī)20或其他適合的處理器將第一和第二模型彼此對比和/或以其他方向執(zhí)行多個3D熱模型之間的定量分析和/或評價。例如，之前和之后3D熱模型之間的定量對比可以證明和/或表示在兩次研究之間采取的(多種)補(bǔ)救措施的效果。當(dāng)然，在其他應(yīng)用中，可以在一天的不同時刻和/或在不同季節(jié)期間進(jìn)行不同研究，產(chǎn)生的3D熱模型之間的定量對比可以提供與這些可變條件對建筑物的能源效率能產(chǎn)生的相對效果有關(guān)的信息。
[0025]當(dāng)然，實(shí)踐中還可以存在在不同情況下期望獲取的用于各種建筑物和/或建筑物的部分或內(nèi)置物的任意數(shù)量的期望溫度范圍。例如，某些建筑物或建筑物的部分或建筑物內(nèi)的房間可以變冷以存儲食物或其他易腐物品；在其他示例中，建筑物或建筑物的部分或建筑物內(nèi)的房間可以用于人類居住；在其他情況下，建筑物或建筑物的部分或建筑物內(nèi)的房間可以容納計(jì)算機(jī)或其他發(fā)熱設(shè)備，它們將從相對冷的操作環(huán)境中受益；等等?？梢岳斫獾?，在前述每種示例中，可能期望不同的目標(biāo)溫度范圍，并且根據(jù)相對外部環(huán)境和/或周圍溫度，可以保證一定量的加熱或冷卻。但是，通常不希望由于過度加熱或冷卻空間超過它所期望的或者由于隔熱不良造成損失加熱或冷卻而浪費(fèi)能源。相應(yīng)地，系統(tǒng)10允許生成3D熱模型，這使得用戶能夠可視化建筑物的完整3D熱曲線，以例如觀察建筑物中何處的目標(biāo)溫度有效滿足和何處沒有有效滿足目標(biāo)溫度。以此方式，補(bǔ)救或校正措施(例如，增加或減少加熱或冷卻或改善隔熱)可以具體針對建筑物的相對于期望溫度范圍超過或未達(dá)到的那些區(qū)域或部分。因此，這有助于最大化建筑物整體的能源效率，同時使得建筑物的每個部分能夠更接近地維持在其目標(biāo)溫度范圍。
[0026]應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會,本文描述的任意一個或多個具體任務(wù)、步驟、處理、分析、方法、功能、元素和/或部件可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^硬件、軟件、固件或者其組合來實(shí)施。例如，計(jì)算機(jī)20可以包括例如通過計(jì)算或其他電子數(shù)據(jù)處理裝置實(shí)現(xiàn)的處理器，該處理器構(gòu)造和/或以其他方式設(shè)置成執(zhí)行本文描述的一個或多個任務(wù)、步驟、處理、分析、方法和/或功能。例如，計(jì)算機(jī)20或系統(tǒng)10中采用的其他電子數(shù)據(jù)處理裝置可以被設(shè)置有、提供有和/或經(jīng)編程具有適合的代碼(例如，源代碼、解釋代碼、目標(biāo)代碼、直接可執(zhí)行代碼等)的列表或其他類似指令或軟件或固件(例如，執(zhí)行和/或管理對本文描述的處理和/或圖像分析的應(yīng)用)，以使得當(dāng)由計(jì)算機(jī)或其他電子數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行和/或執(zhí)行時，本文描述的一個或多個任務(wù)、步驟、處理、分析、方法和/或功能被完成或以其他方式實(shí)施。適當(dāng)?shù)?，代碼列表或其他類似指令或軟件或固件被實(shí)施為和/或記錄、存儲、容納或包含在非易失性計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀存儲介質(zhì)或媒介中和/或上，以能夠提供給計(jì)算機(jī)或其他電子數(shù)據(jù)處理裝置和/或由計(jì)算機(jī)或其他電子數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行。例如，適合的存儲介質(zhì)和/或媒介可以包括但不限于:軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、或任意其他磁性存儲介質(zhì)或媒介、CD-ROM、DVD、光盤、或任意其他光學(xué)介質(zhì)或媒介、RAM、ROM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、或其他存儲器或芯片或存儲盒、或計(jì)算機(jī)或機(jī)器或電子數(shù)據(jù)處理裝置可以讀取和利用的任意其他有形介質(zhì)或媒介。實(shí)際上，如本文所使用，非易失性計(jì)算機(jī)可讀和/或機(jī)器可讀介質(zhì)和/或媒介包括除瞬間的傳播信號之外的所有的計(jì)算機(jī)可讀和/或機(jī)器可讀介質(zhì)和/或媒介。
[0027]可選地，本文描述的任意一個或多個具體任務(wù)、步驟、處理、分析、方法、功能、元素和/或部件可以在一個或多個通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、可編程微處理器或微控制器和外圍集成電路元件、ASIC或其他集成電路、數(shù)字信號處理器、硬接線電子或邏輯電路(例如分立元件電路)、可編程邏輯器件(例如PLD、PLA、FPGA、圖形卡CPU (GPU)或PAL)等上執(zhí)行和/或?qū)嵤Ｍǔ?，可以使用能夠?qū)嵤┯邢逘顟B(tài)機(jī)的任意裝置，有限狀態(tài)機(jī)繼而能夠?qū)嵤┍疚拿枋龅南鄳?yīng)的任務(wù)、步驟、處理、分析、方法和/或功能。
【權(quán)利要求】
1.一種產(chǎn)生被研究的建筑物的三維(3D)熱模型的裝置，所述裝置包括: 跟蹤部分，所述跟蹤部分在所述裝置移動通過所述建筑物時確定所述裝置的位置； 測距部件，所述測距部件在所述裝置移動通過所述建筑物時測量從所述裝置到所述建筑物的或所述建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的距離； 熱攝像機(jī)，所述熱攝像機(jī)在所述裝置移動通過所述建筑物時獲得所述建筑物的或所述建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的熱圖像；和 處理器，所述處理器基于從所述跟蹤部分獲得的所述裝置的位置和從所述測距部件獲得的測量距離來生成所述建筑物和所述建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的中間3D模型，并且將從所述攝像機(jī)獲得的熱圖像映射到所述中間3D模型以生成所述建筑物和所述建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的3D熱模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 數(shù)據(jù)存儲裝置，在所述數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲由所述跟蹤部分確定的裝置位置、由所述測距部件獲得的測量距離、由所述攝像機(jī)拍攝的熱圖像、由所述處理器生成的所述中間3D模型和由所述處理器生成的所述3D熱模型中的至少一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 推車，所述跟蹤部分、所述測距部件、所述熱攝像機(jī)和所述處理器中的至少一個安裝在所述推車上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，還包括: 一個或多個車輪，所述推車安裝在所述車輪上以便于所述推車在被研究的建筑物中來回移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 顯示器，所述3D熱模型被選擇性地輸出在所述顯示器上。
6.一種用于生成被研究的建筑物的三維(3D)熱模型的方法，所述方法包括: (a)測量至所述建筑物的或所述建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的距離； (b)獲得所述建筑物的或所述建筑物中的一個或多個結(jié)構(gòu)的熱圖像； (c)基于測量的距離生成所述建筑物和所述建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的中間3D模型；和 (d)將獲得的熱圖像映射到所述中間3D模型以生成所述建筑物和所述建筑物的內(nèi)置物中的至少一個的3D熱模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，從參考位置測量所述距離和獲得所述熱圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 將所述參考位置移動通過所述建筑物，以使得從多個不同的參考位置測量所述距離和獲得所述熱圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 跟蹤所述多個不同參考位置；和 將獲得的熱圖像與獲得所述熱圖像的所述參考位置相關(guān)聯(lián)； 其中，根據(jù)獲得的熱圖像的相關(guān)參考位置將獲得的熱圖像映`射到所述中間3D模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括: (e)重復(fù)步驟(a)至(d)以在不同時間點(diǎn)生成多個3D熱模型；和(f)將所述多個3D熱模型中的至少兩`個彼此進(jìn)行定量對比。
【文檔編號】G06T7/20GK103871074SQ201310652198
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】C·愛德肖, F·E·托雷斯, K·L·庫普 申請人:帕洛阿爾托研究中心公司