熱成像相機(jī)用在各種各樣的情況下。例如,熱成像相機(jī)往往在維修檢查期間用于熱檢查設(shè)備。除了其它類型的設(shè)備外,示例性設(shè)備可包括旋轉(zhuǎn)機(jī)械、電面板或多行斷路器。熱檢查可以檢測設(shè)備熱點(diǎn),諸如過熱機(jī)械或電部件,有助于在更顯著的問題發(fā)展之前確保及時(shí)修復(fù)或更換過熱設(shè)備。
取決于相機(jī)的配置,熱成像相機(jī)還可生成相同對象的可見光圖像。相機(jī)可以協(xié)調(diào)方式顯示紅外線圖像和可見光圖像,例如,以幫助操作者解釋由熱成像相機(jī)生成的熱圖像。不像通常提供不同對象之間的良好對比度的可見光圖像,相比于真實(shí)世界場景往往難以識別和區(qū)分熱圖像中的不同特征。由于這個(gè)原因,操作者可依靠可見光圖像以幫助解釋和聚焦熱圖像。例如,重疊和/或組合可見光圖像和熱圖像可以為操作者提供一些指導(dǎo)。然而,在一些情況下,可能仍然難以區(qū)分熱圖像中對象的邊緣和邊界。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開的方面針對用于組合相應(yīng)的可見光和紅外線圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例中,一種系統(tǒng)包括:能夠存儲一組或多組可見光圖像數(shù)據(jù)和紅外線圖像數(shù)據(jù)的存儲器。一種系統(tǒng)可以包括處理器,該處理器被配置成處理第一組可見光圖像數(shù)據(jù),以為第一組可見光圖像數(shù)據(jù)中的每一個(gè)像素確定邊緣因子值。邊緣因子值的大小可表示在特定位置處的邊緣的強(qiáng)度。在一些示例中,邊緣因子值基于可見光圖像數(shù)據(jù)和邊緣增益輸入。該系統(tǒng)可以包括可以通過其可調(diào)節(jié)邊緣增益輸入的用戶界面。在一些實(shí)施例中,處理可見光圖像數(shù)據(jù)可以包括執(zhí)行壓紋過程。壓紋過程可以包括:為多個(gè)像素中的每一個(gè)確定偽亮度值,并經(jīng)由處理內(nèi)核處理偽亮度值,以為與內(nèi)核相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)像素確定壓紋值。
在一些示例中,處理器可以被配置成組合與第一組可見光圖像數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值與邊緣中檔(midscale)值,以創(chuàng)建第一組修改的可見光圖像數(shù)據(jù)。相應(yīng)地,在一些這樣的示例中,修改的VL圖像數(shù)據(jù)表示在每個(gè)像素處由邊緣因子值偏移或以其它方式調(diào)節(jié)的邊緣中檔值。在一些示例中,邊緣中檔值可以是標(biāo)量值(例如亮度值)或矢量(例如具有R、G和B分量)。邊緣中檔值可以包括灰色或任何其它顏色。在一些示例中,邊緣中檔顏色可經(jīng)由用戶界面可選擇或可調(diào)節(jié)。
在一些實(shí)施例中,處理器可以被配置成組合第一組修改的可見光圖像與對應(yīng)于第一組可見光圖像數(shù)據(jù)的第一組紅外線圖像數(shù)據(jù),以生成第一組組合的圖像數(shù)據(jù)。得到的組合可以包括與值組合的紅外線圖像數(shù)據(jù),該值表示在相應(yīng)的像素處的可見光圖像的強(qiáng)度。這樣,存在于可見光圖像數(shù)據(jù)中的邊緣可在組合的圖像中得到增強(qiáng)或以其它方式可見。
例如,紅外線圖像數(shù)據(jù)可以包括基于調(diào)色方案的標(biāo)量紅外線值(例如紅外線強(qiáng)度)或矢量值(例如具有R、G和B分量)。在一些示例中,紅外線圖像數(shù)據(jù)的調(diào)色方案可經(jīng)由用戶界面可選擇。在一些示例中,組合紅外線和可見光圖像數(shù)據(jù)可以包括混合紅外線和可見光圖像數(shù)據(jù)(例如使用混合比率)。在一些這樣的實(shí)施例中,混合比率是跨過組合的圖像的變量。例如,在一些示例中,在組合的圖像中的每個(gè)像素處的混合比率基于在相應(yīng)的可見光像素處的邊緣因子值。
在各種示例中,可見光和紅外線圖像數(shù)據(jù)可以從各種各樣的源來獲得。例如,可見光和紅外線圖像數(shù)據(jù)中的一個(gè)或兩者可以包括從存儲器再調(diào)用的圖像數(shù)據(jù)。另外或可替代地,可見光和紅外線圖像數(shù)據(jù)中的一個(gè)或兩者可以包括例如從一個(gè)或多個(gè)相機(jī)模塊或其它傳感器獲得的圖像數(shù)據(jù)的流。在一些示例中,該系統(tǒng)可以包括用于分別獲得可見光圖像數(shù)據(jù)和紅外線圖像數(shù)據(jù)的可見光和紅外線相機(jī)模塊中的一個(gè)或兩者。
一些這樣的系統(tǒng)的實(shí)施例使能各種各樣的用戶可調(diào)節(jié)的特征。例如,在一些實(shí)施例中,用戶可調(diào)節(jié)邊緣增益、邊緣顏色中檔值、紅外線調(diào)色方案、以及組合可見光和紅外線圖像數(shù)據(jù)的至少一個(gè)方面中的至少一個(gè)。這樣的定制允許用戶優(yōu)化組合的紅外線和可見光圖像,以便影響對應(yīng)于VL邊緣的像素的增強(qiáng)的程度。
在一些示例中,處理器可根據(jù)在非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的指令而執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)這樣的功能。另外或可替代地,各種這樣的部件可以被包圍在殼體中或以其它方式由殼體支持。例如,熱成像相機(jī)可包括能夠分別生成紅外線和可見光圖像數(shù)據(jù)的紅外線和可見光相機(jī)模塊。該相機(jī)可以進(jìn)一步包括:用于處理紅外線和可見光圖像數(shù)據(jù)以生成組合的圖像的處理器,以及在其上??呈現(xiàn)組合的圖像的顯示器。該相機(jī)可能用于執(zhí)行熱成像過程,具有來自熱成像圖像中的可見光圖像數(shù)據(jù)的邊緣的益處。
附圖說明
圖1是示例性熱成像相機(jī)的透視前視圖。
圖2是圖1的示例性熱成像相機(jī)的透視后視圖。
圖3是圖示圖1和2的熱成像相機(jī)的示例性部件的功能框圖。
圖4是圖示用于增強(qiáng)IR圖像中的邊緣的示范性技術(shù)的高級示意圖。
圖5A和5B是圖示用于生成修改的VL圖像的示范性VL圖像處理技術(shù)的示意圖。
圖6A是圖示組合RGB顏色空間中的邊緣因子值與邊緣中檔值以確定修改的VL圖像像素的示意圖。
圖6B是圖示組合YCbCr顏色空間中的邊緣因子值與邊緣中檔值以確定修改的VL圖像像素的示意圖。
圖7A和7B是圖示用于組合修改的VL圖像和相應(yīng)的IR圖像的示范性技術(shù)的示意圖。
圖8A和8B是圖示用于生成混合圖像的過程的示意圖。
圖9A和9B是示出在創(chuàng)建混合圖像中使用的一系列示例性圖像的流程圖。
圖10是圖示邊緣增益參數(shù)的可調(diào)節(jié)性的一系列圖像。
圖11是圖示用于創(chuàng)建混合圖像的示范性過程的過程流程圖。
具體實(shí)施方式
下面的詳細(xì)描述在本質(zhì)上是示范性的,并非意在以任何方式限制發(fā)明的范圍、適用性或配置。相反,下面的描述提供用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例的一些實(shí)際說明。為選擇的元件提供結(jié)構(gòu)、材料、尺寸和制造過程的示例,并且所有其它元件采用對該發(fā)明領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員已知的內(nèi)容。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到:許多指出的示例具有各種各樣的合適的替代方案。
熱成像相機(jī)可用于在觀察中檢測跨過包括一個(gè)或多??個(gè)對象的場景的熱模式。熱成像相機(jī)可檢測由場景發(fā)出的紅外線輻射,并將紅外線輻射轉(zhuǎn)換成指示熱模式的紅外線圖像。在一些實(shí)施例中,熱成像相機(jī)還可從場景捕獲可見光,并將可見光轉(zhuǎn)換成可見光圖像。取決于熱成像相機(jī)的配置,相機(jī)可包括:將紅外線輻射聚焦在紅外線傳感器上的紅外線光學(xué)器件,以及將可見光聚焦在可見光傳感器上的可見光光學(xué)器件。
各種實(shí)施例提供用于使用平均技術(shù)產(chǎn)生具有降低的噪聲的熱圖像的方法和系統(tǒng)。為了進(jìn)一步改善圖像質(zhì)量并消除可由平均引起的問題(例如模糊、重影等),在平均之前在熱圖像上執(zhí)行圖像對準(zhǔn)過程。
圖1和2分別示出示例性熱成像相機(jī)100的前和后透視圖,示例性熱成像相機(jī)100包括殼體102、紅外線透鏡組件104、可見光透鏡組件106、顯示器108、激光器110和觸發(fā)控件112。殼體102容納熱成像相機(jī)100的各種部件。熱成像相機(jī)100的底部部分包括用于經(jīng)由一只手握著和操作相機(jī)的攜帶手柄118。紅外線透鏡組件104從場景接收紅外線輻射,并將輻射聚焦在用于生成場景的紅外線圖像的紅外線傳感器上??梢姽馔哥R組件106從場景接收可見光,并將可見光聚焦在用于生成相同場景的可見光圖像的可見光傳感器上。響應(yīng)于按壓觸發(fā)控件112,熱成像相機(jī)100捕獲可見光圖像和/或紅外線圖像。另外,熱成像相機(jī)100控制顯示器108顯示由相機(jī)生成的紅外線圖像和可見光圖像,例如以幫助操作者熱檢查場景。熱成像相機(jī)100還可包括耦合到紅外線透鏡組件104的聚焦機(jī)構(gòu),該聚焦機(jī)構(gòu)被配置成移動(dòng)紅外線透鏡組件的至少一個(gè)透鏡,以便調(diào)節(jié)由熱成像相機(jī)生成的紅外線圖像的焦點(diǎn)。另外或可替代地,聚焦機(jī)構(gòu)可相對于紅外線透鏡組件的一個(gè)或多個(gè)透鏡移動(dòng)FPA。
在操作中,通過從場景接收紅外線波長光譜中發(fā)射的能量并處理紅外線能量以生成熱圖像,熱成像相機(jī)100檢測場景中的熱模式。通過接收可見光波長光譜中的能量并處理可見光能量以生成可見光圖像,熱成像相機(jī)100還可生成相同場景的可見光圖像。如下面更詳細(xì)描述的,熱成像相機(jī)100可包括:被配置成捕獲場景的紅外線圖像的紅外線相機(jī)模塊,以及被配置成捕獲相同場景的可見光圖像的可見光相機(jī)模塊。紅外線相機(jī)模塊可接收通過紅外線透鏡組件104投射的紅外線輻射,并且從中生成紅外線圖像數(shù)據(jù)??梢姽庀鄼C(jī)模塊可接收通過可見光透鏡組件106投射的光,并且從中生成可見光數(shù)據(jù)。
在一些示例中,熱成像相機(jī)100基本上同時(shí)(例如在同時(shí))收集或捕獲紅外線能量和可見光能量,使得由相機(jī)生成的可見光圖像和紅外線圖像基本上同時(shí)是相同的場景。在這些示例中,由熱成像相機(jī)100生成的紅外線圖像指示在特定時(shí)間段的場景內(nèi)的局部化的溫度,而由相機(jī)生成的可見光圖像指示在相同時(shí)間段的相同場景。在其它示例中,熱成像相機(jī)可在不同的時(shí)間段從場景捕獲紅外線能量和可見光能量。
可見光透鏡組件106包括至少一個(gè)透鏡,至少一個(gè)透鏡將可見光能量聚焦在用于生成可見光圖像的可見光傳感器上。可見光透鏡組件106定義穿過組件的至少一個(gè)透鏡的曲率中心的可見光光軸。可見光能量通過透鏡的前面投射,并且聚焦在透鏡的相反側(cè)上??梢姽馔哥R組件106可以包括單個(gè)透鏡或串聯(lián)布置的多個(gè)透鏡(例如兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)透鏡)。另外,可見光透鏡組件106可以具有固定的焦點(diǎn),或者可以包括用于改變可見光光學(xué)器件的焦點(diǎn)的聚焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在其中可見光透鏡組件106包括聚焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示例中,聚焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可能是手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
紅外線透鏡組件104還包括至少一個(gè)透鏡,至少一個(gè)透鏡將紅外線能量聚焦在用于生成熱圖像的紅外線傳感器上。紅外線透鏡組件104定義穿過組件的透鏡的曲率中心的紅外線光軸。在操作期間,通過透鏡的前面來引導(dǎo)紅外線能量并將其聚焦在透鏡的相反側(cè)上。紅外線透鏡組件104可以包括單個(gè)透鏡或可串聯(lián)布置的多個(gè)透鏡(例如兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)透鏡)。在一些示例中,紅外線透鏡組件104可包括具有衍射或反射特性或元件的透鏡。諸如反射鏡(例如菲涅耳反射鏡)等等之類的額外光學(xué)部件可被包括在紅外線透鏡組件104內(nèi)或以其它方式接近紅外線透鏡組件104。
如以上簡要描述的,熱成像相機(jī)100包括用于調(diào)節(jié)由相機(jī)捕獲的紅外線圖像的焦點(diǎn)的聚焦機(jī)構(gòu)。在圖1和2中所示的示例中,熱成像相機(jī)100包括聚焦環(huán)114。聚焦環(huán)114可操作地耦合(例如機(jī)械和/或電耦合)到紅外線透鏡組件104的至少一個(gè)透鏡,并且被配置成將FPA和至少一個(gè)透鏡中的一個(gè)或兩者移動(dòng)到各種聚焦位置,以便聚焦由熱成像相機(jī)100捕獲的紅外線圖像。聚焦環(huán)114可被繞著殼體102的至少一部分手動(dòng)旋轉(zhuǎn),以便移動(dòng)聚焦環(huán)可操作地耦合到的至少一個(gè)透鏡。在一些示例中,聚焦環(huán)114還可操作地耦合到顯示器108,使得聚焦環(huán)114的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致在顯示器108上同時(shí)顯示可見光圖像的至少一部分和紅外線圖像的至少一部分,以相對于彼此移動(dòng)。在不同的示例中,熱成像相機(jī)100可包括在除了聚焦環(huán)114之外的配置中實(shí)現(xiàn)的手動(dòng)聚焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),或者在其它實(shí)施例中可簡單地維持固定的焦點(diǎn)。
在一些示例中,除了或代替手動(dòng)調(diào)節(jié)聚焦機(jī)構(gòu),熱成像相機(jī)100還可包括自動(dòng)調(diào)節(jié)聚焦機(jī)構(gòu)。自動(dòng)調(diào)節(jié)聚焦機(jī)構(gòu)可操作地耦合到紅外線透鏡組件104的至少一個(gè)透鏡,并且被配置成將至少一個(gè)透鏡自動(dòng)地移動(dòng)到各種聚焦位置(例如響應(yīng)于來自熱成像相機(jī)100的指令)。在這樣的示例的一個(gè)應(yīng)用中,熱成像相機(jī)100可使用激光器110來電子測量目標(biāo)場景中的對象和相機(jī)之間的距離,被稱為到目標(biāo)的距離。熱成像相機(jī)100然后可控制自動(dòng)調(diào)節(jié)聚焦機(jī)構(gòu)來將紅外線透鏡組件104的至少一個(gè)透鏡移動(dòng)到聚焦位置,該聚焦位置對應(yīng)于由熱成像相機(jī)100確定的到目標(biāo)的距離數(shù)據(jù)。聚焦位置可對應(yīng)于到目標(biāo)的距離數(shù)據(jù),在于聚焦位置可被配置成在目標(biāo)場景中以聚焦的確定的距離放置對象。在一些示例中,由自動(dòng)調(diào)節(jié)聚焦機(jī)構(gòu)設(shè)置的聚焦位置可由操作者手動(dòng)取代(例如通過旋轉(zhuǎn)聚焦環(huán)114)。
在熱成像相機(jī)100的操作期間,操作者可希望查看場景的熱圖像和/或由相機(jī)生成的相同場景的可見光圖像。由于這個(gè)原因,熱成像相機(jī)100可包括顯示器。在圖1和2的示例中,熱成像相機(jī)100包括顯示器108,顯示器108位于與紅外線透鏡組件104和可見光透鏡組件106相對的殼體102的背面。顯示器108可被配置成顯示可見光圖像、紅外線圖像和/或包括可見光圖像和紅外線圖像的同時(shí)顯示的組合的圖像。在不同的示例中,顯示器108可與熱成像相機(jī)100的紅外線透鏡組件104和可見光透鏡組件106遠(yuǎn)離(例如分離),或者顯示器108可在相對于紅外線透鏡組件104和/或可見光透鏡組件106的不同空間布置中。因此,雖然顯示器108在圖2中被示為在紅外線透鏡組件104和可見光透鏡組件106后面,但用于顯示器108的其它位置是可能的。
熱成像相機(jī)100可以包括用于控制相機(jī)的操作并調(diào)節(jié)相機(jī)的不同設(shè)置的各種各樣的用戶輸入介質(zhì)。示例性控制功能可包括調(diào)節(jié)紅外線和/或可見光光學(xué)器件的焦點(diǎn),打開/關(guān)閉快門,捕獲紅外線和/或可見光圖像等等。在圖1和2的示例中,熱成像相機(jī)100包括:用于捕獲紅外線和可見光圖像的可按壓觸發(fā)控件112,以及形成用戶界面的一部分的用于控制相機(jī)的操作的其它方面的按鈕116。不同數(shù)量或布置的用戶輸入介質(zhì)是可能的,并且應(yīng)當(dāng)理解的是:該公開不在此方面受限。例如,熱成像相機(jī)100可包括通過按壓屏幕的不同部分接收用戶輸入的觸摸屏顯示器108。
圖3是圖示熱成像相機(jī)100的示例的部件的功能框圖。熱成像相機(jī)100包括IR相機(jī)模塊200、前端電路202。IR相機(jī)模塊200和前端電路202有時(shí)被聯(lián)合稱為紅外線相機(jī)100的前端級或前端部件204。熱成像相機(jī)100還可包括可見光相機(jī)模塊206、顯示器108、用戶界面208以及輸出/控制設(shè)備210。
紅外線相機(jī)模塊200可被配置成接收由目標(biāo)場景發(fā)射的紅外線能量,并在紅外線傳感器上聚焦紅外線能量,用于生成紅外線能量數(shù)據(jù),例如紅外線能量數(shù)據(jù)可以在顯示器108上以紅外線圖像的形式來顯示和/或存儲在存儲器中。紅外線相機(jī)模塊200可以包括用于執(zhí)行歸因于本文的模塊的功能的任何合適的部件。在圖3的示例中,紅外線相機(jī)模塊200被圖示為包括紅外線透鏡組件104和紅外線傳感器220。如以上關(guān)于圖1和2所述,紅外線透鏡組件104包括采用由目標(biāo)場景發(fā)射的紅外線能量的至少一個(gè)透鏡,并且在紅外線傳感器220上聚焦紅外線能量。通過生成可以被轉(zhuǎn)換和顯示為顯示器108上的紅外線圖像的電信號,紅外線傳感器220響應(yīng)于聚焦的紅外線能量。
紅外線傳感器220可包括一個(gè)或多個(gè)焦平面陣列(FPA),一個(gè)或多個(gè)焦平面陣列響應(yīng)于通過紅外線透鏡組件104接收的紅外線能量而生成電信號。每個(gè)FPA可以包括多個(gè)紅外線傳感器元件,例如包括測輻射熱計(jì)(bolometer)、光子檢測器或其它合適的紅外線傳感器元件。在操作中,響應(yīng)于吸收從目標(biāo)場景接收的紅外線能量,可各自被稱為傳感器像素的每個(gè)傳感器元件可改變電特性(例如電壓或電阻)。反過來,電特性的改變可以提供電信號,該電信號可以由處理器222接收并處理成在顯示器108上顯示的紅外線圖像。
例如,在其中紅外線傳感器220包括多個(gè)測輻射熱計(jì)的示例中,每個(gè)測輻射熱計(jì)可吸收通過紅外線透鏡組件104聚焦的紅外線能量,并且響應(yīng)于??吸收的能量而增加溫度。每個(gè)測輻射熱計(jì)的電阻可隨著測輻射熱計(jì)溫度的變化而變化。有了起傳感器像素作用的每個(gè)檢測器元件,通過將每個(gè)檢測器元件的電阻變化轉(zhuǎn)化成時(shí)間復(fù)用的電信號,可以進(jìn)一步生成紅外線輻射的二維圖像或圖片表示,該時(shí)間復(fù)用的電信號可以被處理以用于(例如計(jì)算機(jī)的)顯示器上的可視化或存儲器中的存儲。處理器222可通過向每個(gè)測輻射熱計(jì)施加電流(或電壓)而測量每個(gè)測輻射熱計(jì)的電阻變化,并且測量跨過測輻射熱計(jì)得到的電壓(或電流)?;谶@些數(shù)據(jù),處理器222可以確定由目標(biāo)場景的不同部分發(fā)射的紅外線能量的量,并控制顯示器108顯示目標(biāo)場景的熱圖像。
獨(dú)立于包括在紅外線傳感器220的FPA中的具體類型的紅外線傳感器元件,F(xiàn)PA陣列可以定義任何合適的尺寸和形狀。在一些示例中,紅外線傳感器220包括在網(wǎng)格模式中布置的多個(gè)紅外線傳感器元件,諸如例如在垂直列和水平行中布置的傳感器元件的陣列。在各種示例中,紅外線傳感器220可包括例如16×16、50×50、160×120、120×160或650×480的垂直列乘水平行的陣列。在其它示例中,紅外線傳感器220可包括更少數(shù)量的垂直列和水平行(例如1×1)、更大數(shù)量的垂直列和水平行(例如1000×1000)或不同的列與行的比率。
在某些實(shí)施例中,在IR傳感器220上合并讀出集成電路(ROIC)。ROIC用于輸出對應(yīng)于傳感器像素中的每一個(gè)的信號。這樣的ROIC通常被制造為硅襯底上的集成電路。多個(gè)檢測器元件可被制造在ROIC的頂部,其中它們的組合提供IR傳感器220。在一些實(shí)施例中,ROIC可以包括在本公開中其它地方論述的直接合并到FPA電路上的組件(例如模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC))。這樣的ROIC集成或沒有明確論述的其它進(jìn)一步的集成水平應(yīng)當(dāng)被視為在本公開的范圍內(nèi)。
如上所述,IR傳感器220生成一系列電信號,一系列電信號對應(yīng)于由每個(gè)紅外線檢測器元件接收以表示熱圖像的紅外線輻射。當(dāng)通過掃描構(gòu)成IR傳感器220的所有行而獲得來自每個(gè)紅外線檢測器元件的電壓信號時(shí),生成熱圖像數(shù)據(jù)的“幀”。此外,在涉及作為紅外線檢測器元件的測輻射熱計(jì)的某些實(shí)施例中,這樣的掃描通過將相應(yīng)的檢測器元件切換到系統(tǒng)電路中并跨過這樣的接入元件施加偏置電壓來完成。通過重復(fù)掃描IR傳感器220的行來生成熱圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)幀,其中這樣的幀以足以生成熱圖像數(shù)據(jù)的視頻表示的速率(例如30Hz或60Hz)來產(chǎn)生。
前端電路202包括用于與IR相機(jī)模塊200接口并控制IR相機(jī)模塊200的電路。另外,前端電路202最初處理并經(jīng)由其間的連接向處理器222發(fā)送收集的紅外線圖像數(shù)據(jù)。更具體地,由IR傳感器220生成的信號最初由熱成像相機(jī)100的前端電路202調(diào)整。在某些實(shí)施例中,正如所示,前端電路202包括偏置生成器224和前置放大器/積分器226。除了提供檢測器偏置外,偏置生成器224還可以從為每個(gè)接入檢測器元件生成的總電流選擇性地添加或減去平均偏置電流??梢愿淖兤骄秒娏?,以便:(i)補(bǔ)償由熱成像相機(jī)100內(nèi)部的環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生的檢測器元件的電阻的整個(gè)陣列的偏差,以及(ii)補(bǔ)償在IR傳感器220的平均檢測器元件中的陣列到陣列變化。這樣的偏置補(bǔ)償可以由熱成像相機(jī)100或軟件自動(dòng)控制,或者可以經(jīng)由輸出/控制設(shè)備210或處理器222的輸入而被用戶控制。在提供檢測器偏置和可選地減去或添加平均偏置電流之后,信號可以穿過前置放大器/積分器226。典型地,前置放大器/積分器226用于調(diào)整傳入的信號(例如在它們的數(shù)字化之前)。結(jié)果,可以將傳入的信號調(diào)整成使得能夠更有效解釋信號的形式,并且反過來可以導(dǎo)致創(chuàng)建的圖像的更有效的分辨率。隨后,調(diào)整的信號被下行發(fā)送到熱成像相機(jī)100的處理器222中。
在一些實(shí)施例中,前端電路202可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的元件,例如額外的傳感器228或ADC 230。額外的傳感器228例如可以包括溫度傳感器、可見光傳感器(諸如CCD)、壓力傳感器、磁傳感器等。這樣的傳感器可以提供額外的校準(zhǔn)和檢測信息,以增強(qiáng)熱成像相機(jī)100的功能性。例如,溫度傳感器可以提供IR傳感器220附近的環(huán)境溫度讀取,以輔助輻射測量計(jì)算。諸如霍爾效應(yīng)傳感器之類的磁傳感器可以與裝配在透鏡上的磁體組合使用,以提供透鏡焦點(diǎn)位置信息。對于計(jì)算距離或確定用于與從可見光傳感器聚集的可見光場景數(shù)據(jù)一起使用的視差偏移,這樣的信息可能是有用的。
ADC 230可以提供相同的功能并且以與如下論述的基本相同的方式操作,然而它包括在前端電路202中可提供某些益處,例如在經(jīng)由其間的連接發(fā)送到處理器222之前的場景和其它傳感器信息的數(shù)字化。在一些實(shí)施例中,ADC 230可以被集成在ROIC中,如上所論述,從而消除對分離裝配和安裝的ADC 230的需要。
在一些實(shí)施例中,前端部件可以進(jìn)一步包括快門240??扉T240可以位于相對于透鏡的外部或內(nèi)部,并且操作以打開或關(guān)閉由IR透鏡組件104提供的視圖。如本領(lǐng)域中所已知的,快門240可以是機(jī)械地可定位的,或者可以由諸如DC電機(jī)或螺線管之類的電-機(jī)械設(shè)備來致動(dòng)。該發(fā)明的實(shí)施例可包括利用快門240為每個(gè)檢測器元件建立適當(dāng)?shù)钠秒娖降男?zhǔn)或設(shè)置軟件實(shí)現(xiàn)的方法或設(shè)置。
被描述為熱成像相機(jī)100內(nèi)的處理器的包括處理器222的部件可被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)處理器,諸如或者單獨(dú)地或者以任何合適的組合的一個(gè)或多個(gè)微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯電路等等。處理器222還可包括存儲程序指令和相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲器,程序指令和相關(guān)數(shù)據(jù)在由處理器222執(zhí)行時(shí)使得熱成像相機(jī)100和處理器222執(zhí)行在本公開中歸因于它們的功能。存儲器可包括任何固定的或可移動(dòng)的磁、光或電介質(zhì),諸如RAM、ROM、CD-ROM、硬或軟磁盤、EEPROM等等。存儲器還可包括可用于提供存儲器更新或存儲器容量增加的可移動(dòng)存儲器部分。可移動(dòng)存儲器還可允許圖像數(shù)據(jù)被容易地轉(zhuǎn)移到另一個(gè)計(jì)算設(shè)備,或者在另一個(gè)應(yīng)用中使用熱成像相機(jī)100之前被去除。處理器222也可被實(shí)現(xiàn)為片上系統(tǒng),該片上系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)或其它電子系統(tǒng)的一些或所有部件集成到單個(gè)芯片中。這些元件操縱從前端級204遞送的調(diào)整的場景圖像數(shù)據(jù),以便提供可以顯示或存儲以供由用戶使用的輸出場景數(shù)據(jù)。隨后,處理器222(處理電路)向顯示器108或其它輸出/控制設(shè)備210發(fā)送處理的數(shù)據(jù)。
在熱成像相機(jī)100的操作期間,處理器222可以控制紅外線相機(jī)模塊200生成用于創(chuàng)建紅外線圖像的紅外線圖像數(shù)據(jù)。處理器222可以生成紅外線圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字“幀”。通過生成一幀的紅外線圖像數(shù)據(jù),處理器222基本上在給定的時(shí)間點(diǎn)捕獲目標(biāo)場景的紅外線圖像。即,在一些示例中,可同時(shí)捕獲構(gòu)成紅外線圖像的多個(gè)像素。在其它實(shí)施例中,可串行捕獲一個(gè)或多個(gè)像素的組,直到已經(jīng)捕獲每個(gè)像素。
通過單個(gè)時(shí)間測量包括在紅外線傳感器220的FPA中的每個(gè)紅外線傳感器元件的電信號,處理器222可以捕獲單個(gè)紅外線圖像或目標(biāo)場景的“快照”。可替代地,通過重復(fù)測量包括在紅外線傳感器220的FPA中的每個(gè)紅外線傳感器元件的電信號,處理器222可以捕獲目標(biāo)場景的多個(gè)紅外線圖像。在其中處理器222重復(fù)測量包括在紅外線傳感器220的FPA中的每個(gè)紅外線傳感器元件的電信號的示例中,處理器222可生成目標(biāo)場景的動(dòng)態(tài)熱圖像(例如視頻表示)。例如,處理器222可以足以生成熱圖像數(shù)據(jù)的視頻表示的速率(諸如例如30Hz或60Hz)測量包括在FPA中的每個(gè)紅外線傳感器元件的電信號。處理器222可在捕獲紅外線圖像中執(zhí)行其它操作,諸如順序地致動(dòng)快門240以打開和關(guān)閉紅外線透鏡組件104的孔徑等等。
??隨著紅外線傳感器220的每個(gè)傳感器元件起傳感器像素的作用,通過將每個(gè)傳感器元件的電特性(例如電阻)的變化轉(zhuǎn)化成時(shí)間復(fù)用的電信號,處理器222可以從目標(biāo)場景生成紅外線輻射的二維圖像或圖片表示,該時(shí)間復(fù)用的電信號可以被處理,例如用于顯示器108上的可視化和/或存儲器中的存儲。當(dāng)在顯示器108上顯示時(shí),紅外線圖像可以包括多個(gè)顯示像素。顯示像素可以具有與相應(yīng)的傳感器像素的任何定義的關(guān)系。在一些示例中,每個(gè)傳感器像素對應(yīng)于在紅外線數(shù)據(jù)的圖像表示中的顯示像素。在其它示例中,可組合(例如平均)多個(gè)傳感器像素,以為單個(gè)顯示像素提供紅外線信息。在又一個(gè)示例中,單個(gè)傳感器像素可貢獻(xiàn)多個(gè)顯示像素。例如,可在附近的像素處復(fù)制來自單個(gè)傳感器像素的值,諸如在簡單的上采樣程序中。在其它示例中,鄰近的或以其它方式的附近的像素可被平均以創(chuàng)建新像素值,諸如在內(nèi)插程序中。因?yàn)橄鄬τ谙鄼C(jī)操作定義顯示像素和傳感器像素之間的關(guān)系,隨著它被從傳感器像素處理成顯示像素,一般術(shù)語“像素”可指傳感器像素、顯示像素或數(shù)據(jù),除非另有說明。處理器222可執(zhí)行計(jì)算,以將原始紅外線圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成場景溫度(輻射測量),在一些示例中包括對應(yīng)于場景溫度的顏色。
處理器222可控制顯示器108顯示捕獲的目標(biāo)場景的紅外線圖像的至少一部分。在一些示例中,處理器222控制顯示器108,使得紅外線傳感器220的每個(gè)傳感器元件的電響應(yīng)與顯示器108上的單個(gè)像素相關(guān)聯(lián)。在其它示例中,處理器222可增加或減少紅外線圖像的分辨率,使得存在比紅外線傳感器220中存在的傳感器元件更多或更少的在顯示器108上顯示的像素。處理器222可控制顯示器108以顯示整個(gè)紅外線圖像(例如由熱成像相機(jī)100捕獲的目標(biāo)場景的所有部分)或小于整個(gè)紅外線圖像(例如由熱成像相機(jī)100捕獲的整個(gè)目標(biāo)場景的較少部分)。處理器222可執(zhí)行其它圖像處理功能,如下面更詳細(xì)地所述。
獨(dú)立于具體電路,熱成像相機(jī)100可被配置成操縱表示目標(biāo)場景的數(shù)據(jù),以便提供可以被顯示、存儲、發(fā)送或以其它方式由用戶使用的輸出。
熱成像相機(jī)100包括可見光相機(jī)模塊206。可見光相機(jī)模塊通常是已知的。例如,各種可見光相機(jī)模塊包括在智能電話和許多其它設(shè)備中。在一些實(shí)施例中,可見光相機(jī)模塊206可被配置成從目標(biāo)場景接收可見光能量,并在可見光傳感器上聚焦可見光能量,用于生成可見光能量數(shù)據(jù),例如可見光能量數(shù)據(jù)可以在顯示器108上以可見光圖像的形式來顯示和/或被存儲在存儲器中。可見光相機(jī)模塊206可以包括用于執(zhí)行歸因于本文的模塊的功能的任何合適的部件。在圖3的示例中,可見光相機(jī)模塊206被圖示為包括可見光透鏡組件106和可見光傳感器242。如上關(guān)于圖1和2所述,可見光透鏡組件106包括至少一個(gè)透鏡,至少一個(gè)透鏡采用由目標(biāo)場景發(fā)射的可見光能量并且在可見光傳感器242上聚焦可見光能量。通過生成可以被轉(zhuǎn)換并在顯示器108顯示為可見光圖像的電信號,可見光傳感器242響應(yīng)于聚焦的能量。在一些示例中,可見光模塊206可由用戶配置,并且例如可以以各種格??式向顯示器108提供輸出??梢姽庀鄼C(jī)模塊206可包括用于改變照明或其它操作條件或用戶偏好的補(bǔ)償功能性??梢姽庀鄼C(jī)模塊可提供包括圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字輸出,圖像數(shù)據(jù)可包括以各種格式(例如RGB、CYMK、YCbCr等)的數(shù)據(jù)。
可見光傳感器242可包括多個(gè)可見光傳感器元件,諸如例如CMOS檢測器、CCD檢測器、PIN二極管、雪崩光電二極管等等??梢姽鈧鞲衅髟臄?shù)量可與紅外光傳感器元件的數(shù)量相同或不同。
在操作中,從目標(biāo)場景接收的光能量可穿過可見光透鏡組件106并且被聚焦在可見光傳感器242上。當(dāng)光能量入射在可見光傳感器242的可見光傳感器元件上時(shí),光電檢測器內(nèi)的光子可被釋放和轉(zhuǎn)換成檢測電流。處理器222可以處理該檢測電流,以形成目標(biāo)場景的可見光圖像。
在熱成像相機(jī)100的使用期間,處理器222可以控制可見光相機(jī)模塊206,以從捕獲的目標(biāo)場景生成可見光數(shù)據(jù),用于創(chuàng)建可見光圖像??梢姽鈹?shù)據(jù)可包括指示與捕獲的目標(biāo)場景的不同部分相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)顏色的光度數(shù)據(jù)和/或與捕獲的目標(biāo)場景的不同部分相關(guān)聯(lián)的光的大小。通過單個(gè)時(shí)間測量熱成像相機(jī)100的每個(gè)可見光傳感器元件的響應(yīng),處理器222可以生成一“幀”可見光圖像數(shù)據(jù)。通過生成一幀的可見光數(shù)據(jù),處理器222在給定的時(shí)間點(diǎn)捕獲目標(biāo)場景的可見光圖像。處理器222還可重復(fù)測量熱成像相機(jī)100的每個(gè)可見光傳感器元件的響應(yīng),以便生成目標(biāo)場景的動(dòng)態(tài)熱圖像(例如視頻表示),如以上相對于紅外線相機(jī)模塊200所述。在一些示例中,可見光相機(jī)模塊206可包括它自己的專用處理器或能夠操作可見光相機(jī)模塊206的其它電路(例如ASIC)。在一些這樣的實(shí)施例中,專用處理器與處理器222通信,用于向處理器222提供可見光圖像數(shù)據(jù)(例如RGB圖像數(shù)據(jù))。在可替代的實(shí)施例中,用于可見光相機(jī)模塊206的專用處理器可被集成到處理器222中。
隨著可見光相機(jī)模塊206的每個(gè)傳感器元件起傳感器像素的作用,通過將每個(gè)傳感器元件的電響應(yīng)轉(zhuǎn)化成時(shí)間復(fù)用的電信號,處理器222可以從目標(biāo)場景生成可見光的二維圖像或圖片表示,該時(shí)間復(fù)用的電信號可以被處理,例如用于顯示器108上的可視化和/或存儲器中的存儲。
處理器222可控制顯示器108顯示捕獲的目標(biāo)場景的可見光圖像的至少一部分。在一些示例中,處理器222控制顯示器108,使得可見光相機(jī)模塊206的每個(gè)傳感器元件的電響應(yīng)與顯示器108上的單個(gè)像素相關(guān)聯(lián)。在其它示例中,處理器222可增加或減少可見光圖像的分辨率,使得存在比可見光相機(jī)模塊206中存在的傳感器元件更多或更少的在顯示器108上顯示的像素。處理器222可控制顯示器108顯示整個(gè)可見光圖像(例如由熱成像相機(jī)100捕獲的目標(biāo)場景的所有部分)或小于整個(gè)可見光圖像(例如由熱成像相機(jī)100捕獲的整個(gè)目標(biāo)場景的較少部分)。
在一些實(shí)施例中,用于獲得IR和VL圖像數(shù)據(jù)的紅外線200和可見光206相機(jī)模塊中的一個(gè)或兩者可被包括在圖像采集模塊280中。圖像采集模塊可與包括諸如222之類的處理器的處理模塊290有線或無線通信。處理模塊290可從圖像采集模塊280接收圖像數(shù)據(jù),并且執(zhí)行如本文將描述的隨后的處理步驟。在一些示例中,處理模塊290可包括便攜式處理設(shè)備,諸如智能電話、平板電腦、諸如膝上型或臺式PC之類的獨(dú)立計(jì)算機(jī)等等。在一些這樣的實(shí)施例中,前端電路202的各種部件可被包括在圖像采集模塊280、處理模塊290或兩者中。
在這些和其它示例中,處理器222可控制顯示器108同時(shí)顯示由熱成像相機(jī)100捕獲的可見光圖像的至少一部分以及由熱成像相機(jī)100捕獲的紅外線圖像的至少一部分。這樣的同時(shí)顯示可能是有用的,在于:操作者可引用在可見光圖像中顯示的特征以幫助理解在紅外線圖像中同時(shí)顯示的特征,因?yàn)椴僮髡呖筛菀椎刈R別和區(qū)分不同于紅外線圖像的可見光圖像中的現(xiàn)實(shí)世界特征。在各種示例中,處理器222可控制顯示器108以并排布置、以圖片中圖片布置(其中一個(gè)圖像圍繞其它圖像)或以任何其它合適的布置(其中可見光和紅外線圖像被同時(shí)顯示)來顯示可見光圖像和紅外線圖像。
例如,處理器222可控制顯示器108以組合的布置顯示可見光圖像和紅外線圖像。在這樣的布置中,對于表示目標(biāo)場景的一部分的可見光圖像中的一個(gè)像素或一組像素,在紅外線圖像中存在表示目標(biāo)場景的基本相同的部分的相應(yīng)的一個(gè)像素或一組像素。在各種實(shí)施例中,IR和VL圖像的尺寸和/或分辨率不必相同。相應(yīng)地,在IR或VL圖像中的一個(gè)中可能存在對應(yīng)于IR或VL圖像中另一個(gè)中的單個(gè)像素的一組像素,或者一組不同尺寸的像素。類似地,在VL或IR圖像中的一個(gè)中可能存在對應(yīng)于另一個(gè)圖像中的一組像素的像素。從而,如本文所使用,對應(yīng)不需要一對一的像素關(guān)系,而是可包括失配尺寸的像素或像素群??蓤?zhí)行圖像的失配尺寸的區(qū)域的各種組合技術(shù),諸如上或下采樣圖像中的一個(gè),或者組合像素與相應(yīng)的一組像素的平均值。其它示例是已知的,并且在本公開的范圍內(nèi)。
從而,相應(yīng)的像素不需要具有直接的一對一的關(guān)系。相反,在一些實(shí)施例中,單個(gè)紅外線像素具有多個(gè)相應(yīng)的可見光像素,或者可見光像素具有多個(gè)相應(yīng)的紅外線像素。另外或可替代地,在一些實(shí)施例中,不是所有的可見光像素都具有相應(yīng)的紅外線像素,反之亦然。這樣的實(shí)施例例如可指示如先前論述的圖片中圖片類型的顯示。從而,可見光像素將不一定具有與相應(yīng)的紅外線像素所具有的相同的在可見光圖像內(nèi)的像素坐標(biāo)。相應(yīng)地,如本文所使用,相應(yīng)的像素通常指來自任何圖像(例如可見光圖像、紅外線圖像、組合的圖像、顯示圖像等)的像素,任何圖像包括來自目標(biāo)場景的基本相同部分的信息。這樣的像素不需要具有圖像之間的一對一的關(guān)系,并且在它們各自的圖像內(nèi)不需要具有相似的坐標(biāo)位置。
類似地,具有相應(yīng)的像素的圖像(即表示目標(biāo)場景的相同部分的像素)可以被稱為相應(yīng)的圖像。從而,在一些這樣的布置中,在相應(yīng)的像素處,相應(yīng)的可見光圖像和紅外線圖像可被疊置在彼此的頂部。操作者可與用戶界面208交互以控制在顯示器108上顯示的圖像中的一個(gè)或兩者的透明性或不透明性。例如,操作者可與用戶界面208交互,以調(diào)節(jié)在完全透明和完全不透明之間的紅外線圖像,并且還調(diào)節(jié)在完全透明和完全不透明之間的可見光圖像??杀环Q為阿爾法混合布置的這樣的示范性的組合布置可允許操作者調(diào)節(jié)顯示器108,以在僅僅紅外線圖像和僅僅可見光圖像的極端之間顯示兩個(gè)圖像的任何重疊組合中的僅僅紅外線圖像、僅僅可見光圖像。處理器222還可組合場景信息與其它數(shù)據(jù),諸如輻射測量數(shù)據(jù)、警報(bào)數(shù)據(jù)等等。通常,可見光和紅外線圖像的阿爾法混合的組合可以包括從100%的紅外線和0%的可見光到0%的紅外線和100%的可見光的任何地方。在一些實(shí)施例中,混合的量可以由相機(jī)的用戶調(diào)節(jié)。從而,在一些實(shí)施例中,可以在100%的可見光和100%的紅外線之間調(diào)節(jié)混合圖像。
另外,在一些實(shí)施例中,處理器222可以解釋和執(zhí)行來自用戶界面208的命令,和/或輸出/控制設(shè)備210。這可以涉及處理各種輸入信號以及經(jīng)由其間的連接將所述信號傳送到前端電路202。可以致動(dòng)接近前端電路202的部件(例如電機(jī)或電磁線圈)來完成期望的控制功能。示范性的控制功能可以包括調(diào)節(jié)焦點(diǎn),打開/關(guān)閉快門,觸發(fā)傳感器讀取,調(diào)節(jié)偏置值等。此外,可使用輸入信號來改變發(fā)生在處理器222中的圖像數(shù)據(jù)的處理。
處理器可以進(jìn)一步包括其它部件以輔助處理和控制紅外線成像相機(jī)100。例如,如以上所論述,在一些實(shí)施例中,ADC可以被合并到處理器222中。在這樣的情況下,模擬信號由前端級204調(diào)整,并且直到到達(dá)處理器222才被數(shù)字化。此外,一些實(shí)施例可以包括額外的板載存儲器,用于在傳輸?shù)斤@示器108或輸出/控制設(shè)備210之前處理指令信息和場景數(shù)據(jù)的存儲。
操作者可經(jīng)由用戶界面208而與熱成像相機(jī)100交互,用戶界面208可包括按鈕、按鍵或用于從用戶接收輸入的其它機(jī)構(gòu)。操作者可經(jīng)由顯示器108而從熱成像相機(jī)100接收輸出。顯示器108可被配置成在任何可接受的調(diào)色板或顏色方案中顯示紅外線圖像和/或可見光圖像,并且調(diào)色板可能例如響應(yīng)于用戶控制而變化。在一些示例中,顯示器108被配置成在諸如灰度之類的單色調(diào)色板中顯示紅外線圖像。在其它示例中,顯示器108被配置成在諸如例如琥珀色、鐵紅色、藍(lán)紅色或其它高對比度顏色方案之類的顏色調(diào)色板中顯示紅外線圖像?;叶群皖伾{(diào)色板顯示的組合也是可設(shè)想的。在一些示例中,被配置成顯示這樣的信息的顯示器可包括用于生成和呈現(xiàn)這樣的圖像數(shù)據(jù)的處理能力。在其它示例中,被配置成顯示這樣的信息可包括從諸如處理器222之類的其它部件接收圖像數(shù)據(jù)的能力。例如,處理器222可為待顯示的每個(gè)像素生成值(例如RGB值、灰度值或其它顯示選項(xiàng))。顯示器108可接收這樣的信息,并且將每個(gè)像素映射到可視顯示中。
雖然處理器222可以控制顯示器108在任何合適的布置中同時(shí)顯示紅外線圖像的至少一部分和可見光圖像的至少一部分,但通過在鄰近對準(zhǔn)中顯示相同??場景的相應(yīng)的可見圖像,圖片中圖片布置可幫助操作者容易聚焦和/或解釋熱圖像。
電源(未示出)將操作功率遞送給熱成像相機(jī)100的各種部件,并且在一些示例中,可包括可再充電或不可再充電的電池以及功率生成電路。
在熱成像相機(jī)100的操作期間,處理器222在指令的幫助下控制紅外線相機(jī)模塊200和可見光相機(jī)模塊206生成目標(biāo)場景的可見光圖像和紅外線圖像,該指令與存儲在存儲器中的程序信息相關(guān)聯(lián)。處理器222進(jìn)一步控制顯示器108顯示由熱成像相機(jī)100生成的可見光圖像和/或紅外線圖像。
如所指出的,在一些情況下,可能在熱圖像中的目標(biāo)場景的現(xiàn)實(shí)世界(可見)特征之間難以識別和區(qū)分。除了給紅外線圖像補(bǔ)充可見光信息外,在一些實(shí)施例中,強(qiáng)調(diào)目標(biāo)場景內(nèi)的可見邊緣可能是有用的。雖然在一些實(shí)例中可見光邊緣的檢測可能難以在紅外線圖像中執(zhí)行(例如跨過均勻的熱場景),但是可以在相同目標(biāo)場景的相應(yīng)的可見光圖像上執(zhí)行已知的邊緣檢測方法。由于紅外線圖像和可見光圖像之間相應(yīng)的關(guān)系,經(jīng)確定以表示目標(biāo)場景中的可見邊緣的可見光像素對應(yīng)于也表示紅外線圖像中的可見邊緣的紅外線像素。將理解的是:如本文所使用,“邊緣”不需要指對象的物理邊界,而是可指可見光圖像中的任何足夠尖銳的梯度。示例可包括對象的物理邊界、對象內(nèi)的顏色變化、跨過場景的陰影等等。
圖4是圖示用于增強(qiáng)IR圖像中的邊緣的示范性技術(shù)的高級示意圖。在圖示的實(shí)施例中,可見光圖像400被處理402,其可包括各種各樣的處理步驟。例如,在一些示例中,處理可包括:濾波圖像以用于降低噪聲、增強(qiáng)邊緣,或者任何其它處理技術(shù)。在一些示例中,處理可包括壓紋或者用于強(qiáng)調(diào)來自VL圖像的邊緣的其它邊緣檢測過程。
在圖示的實(shí)施例中,得到的處理的VL圖像與邊緣中檔值404組合以生成修改的VL圖像406。邊緣中檔值404例如可包括具體顏色。在一些實(shí)施例中,邊緣中檔值404可由用戶選擇。在一些示例中,組合處理的VL圖像402與邊緣中檔值404包括組合處理的VL圖像與排外地由邊緣中檔值404組成的圖像。即,在一些實(shí)施例中,創(chuàng)建處理的VL圖像,并且創(chuàng)建或從存儲器再調(diào)用邊緣中檔值“圖像”。這兩個(gè)圖像由任何適當(dāng)?shù)慕M合方法來組合,以生成修改的VL圖像506。
在其它實(shí)施例中,組合可以包括組合處理的VL圖像402的每個(gè)像素與邊緣中檔值。即,組合不是立刻圖像寬地完成,而是基于逐個(gè)像素或逐個(gè)簇。相機(jī)不需要存儲或創(chuàng)建邊緣中檔值“圖像”,而是可執(zhí)行處理的VL圖像數(shù)據(jù)和邊緣中檔值的像素方式(pixel-wise)的組合,以確定修改的VL像素?cái)?shù)據(jù)。修改的VL圖像406可包括如將在下面所述的強(qiáng)調(diào)的邊緣信息。修改的VL圖像406可以與對應(yīng)于VL圖像400的IR圖像408組合以創(chuàng)建混合的最終圖像410。得到的混合的最終圖像410可包括IR圖像數(shù)據(jù)和來自VL圖像400的強(qiáng)調(diào)的邊緣信息二者。如本文中所述,組合(例如處理的VL圖像402和邊緣中檔值404,或者IR圖像408和修改的VL圖像406)可以任何各種各樣的已知圖像組合技術(shù)來執(zhí)行,諸如增加、平均、阿爾法混合等等。
圖5A是圖示用于生成修改的VL圖像所使用的示范性VL圖像處理技術(shù)的示意圖。根據(jù)圖示的實(shí)施例,VL圖像數(shù)據(jù)500針對VL處理引擎502。在一些實(shí)施例中,處理引擎502可以是處理器222的部分,或者可與處理器222分離地起作用。在一些示例中,VL處理引擎502可以為VL圖像中的一個(gè)或多個(gè)像素確定偽亮度值512。像素的偽亮度值512可以包括真實(shí)亮度(即像素的YCbCr表示中的Y成分)或像素的任何其它單值標(biāo)量表示。例如,在一些示例中,用于像素的偽亮度值512包括RGB顏色空間中像素表示的R、G和B分量的線性組合。在示范性實(shí)施例中,對于給定像素i,偽亮度值可以由等式確定:
PseudoLum(i) = 4×R(i) + 8×G(i) + 4×B(i)
一旦為一個(gè)或多個(gè)像素確定偽亮度值512,就可跨過VL圖像應(yīng)用處理內(nèi)核514,例如,跨過VL圖像500中的一個(gè)或多個(gè)像素。在一些示例中,處理內(nèi)核514可以用于為內(nèi)核內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)像素確定邊緣因子值516,邊緣因子值516通常表示在給定像素處的邊緣的“強(qiáng)度”。在一些示例中,確定邊緣因子值516可包括執(zhí)行壓紋過程,用于為每個(gè)像素確定表示在該像素處的VL邊緣的存在和/或強(qiáng)度的值。參照圖5A中的處理內(nèi)核514,內(nèi)核514中的每個(gè)條目(1-9)可對應(yīng)于VL圖像中的單個(gè)像素,并且每個(gè)這樣的像素可具有相關(guān)聯(lián)的偽亮度值512。在其它示例中,處理內(nèi)核514中的每個(gè)條目可對應(yīng)于VL圖像內(nèi)的多個(gè)像素(例如定義的像素群,諸如可一起被平均的正方形或矩形,諸如在濾波或下采樣過程中)。在一些實(shí)施例中,如圖5A中圖示的處理內(nèi)核514可用于為內(nèi)核514的中心像素確定邊緣因子值(EFV)516。例如,參照圖示的實(shí)施例,在斜對角的像素的偽亮度值的差可用于確定中心像素的邊緣因子值。注意的是:通過采用值之間的差確定的邊緣因子值可能是正或負(fù)。在一些示例中,邊緣因子值516可由用戶可調(diào)節(jié)的邊緣增益518值縮放。從而,在示范性實(shí)施例中,用于處理內(nèi)核514中的中心像素5的邊緣因子值516可以由等式確定:
EFV(5) = edgeGain×[ PseudoLum(1) – PseudoLum(9)]
得到的邊緣因子值對應(yīng)于在該像素處的邊緣的“強(qiáng)度”。即,具有大的大小的邊緣因子值通常對應(yīng)于VL圖像500內(nèi)的尖銳邊緣或輪廓。將理解的是:各種各樣的等式或方法可適合于確定處理內(nèi)核514中一個(gè)或多個(gè)像素的邊緣因子值516。例如,不是為像素1和9減去相關(guān)聯(lián)的值,而是可為其它的像素對或群執(zhí)行類似的像素比較(例如減法)。在一些實(shí)施例中,用戶可選擇哪些像素用于計(jì)算邊緣因子值。通過這樣做,用戶可影響在邊緣因子值中多么強(qiáng)烈地反映在某些方向上的邊緣。類似地,定義哪些像素用于確定邊緣因子值可允許用戶確保在特定方向上的邊緣不太可能由EFV計(jì)算錯(cuò)過。示范性的比較可包括:
PseudoLum(3) - PseudoLum(7)
PseudoLum(6) - PseudoLum(4)
PseudoLum(2) - PseudoLum(8)
等等。另外,內(nèi)核不需要如所示地限于3×3內(nèi)核。相反,??處理內(nèi)核514可能是任何尺寸或形狀,諸如n×n正方形或m×n長方形。
在各種實(shí)施例中,用于確定邊緣因子值516的不同等式或方法可能最適合處理特定尺寸和/或形狀的內(nèi)核。例如,在一些實(shí)施例中,多個(gè)內(nèi)核條目可被比較(例如經(jīng)由減法)并用在確定EFV中。在示范性實(shí)施例中,可執(zhí)行多個(gè)減法(例如對角、頂部和底部坐標(biāo)、左和右坐標(biāo)等)并且平均減法以用于確定EFT。在另一個(gè)示例中,與該組減法的最大差的大小用于確定EFV。另外或可替代地,在一些示例中,單個(gè)處理內(nèi)核514可用于為多個(gè)像素確定邊緣因子值。一旦處理引擎502已經(jīng)為像素確定邊緣因子值516,邊緣因子值516就可如上所述地與邊緣中檔值504組合,用于在修改的VL圖像506中生成相應(yīng)的像素。通常,處理內(nèi)核514可被跨過整個(gè)VL圖像移動(dòng),以便為每個(gè)像素確定邊緣因子值,或者可被移動(dòng),以便為VL圖像中的像素的子集確定邊緣因子值。
圖5B是圖示用于生成修改的VL圖像的另一個(gè)示范性VL圖像處理技術(shù)的示意圖。圖5B的過程類似于圖5A的過程,雖然可能不同地或以不同次序執(zhí)行各種步驟。例如,在圖5B的實(shí)施例中,在處理內(nèi)核514中執(zhí)行VL圖像數(shù)據(jù)500。類似于以上關(guān)于圖5A所描述的內(nèi)核,圖5B的內(nèi)核514可能是任何尺寸,并且可用于一次處理VL圖像像素的子集。
在圖5B的圖示的示例中,處理內(nèi)核514接收邊緣中檔值504和邊緣增益518參數(shù)??稍趫D5B的內(nèi)核514中的像素上執(zhí)行被示為在圖5A中執(zhí)行的過程。即,可為內(nèi)核內(nèi)的像素確定偽亮度值512并且結(jié)合邊緣增益518使用,以為內(nèi)核內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)像素確定邊緣因子值516。在內(nèi)核514內(nèi)確定的一個(gè)或多個(gè)邊緣因子值可與內(nèi)核514內(nèi)的邊緣中檔值504組合。
在一些這樣的實(shí)施例中,處理內(nèi)核514可輸出一個(gè)或多個(gè)像素,用于包括在修改的VL圖像506中。即,在一些實(shí)施例中,VL圖像像素的子集被輸入到處理內(nèi)核514中,其中處理技術(shù)僅僅在像素的該子集上被執(zhí)行。處理可導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)像素,用于包括在修改的VL圖像506中。在處理完成之后,可相對于VL圖像500移動(dòng)內(nèi)核514(或者,等效地,VL圖像500的像素的不同子集被施加到處理內(nèi)核514),用于進(jìn)一步處理并生成一個(gè)或多個(gè)額外的像素,用于包括在修改的VL圖像506中。可為VL圖像像素的多個(gè)子集重復(fù)過程,直到構(gòu)造整個(gè)修改的VL圖像506。
圖6A是圖示組合邊緣因子值與RGB顏色空間中的邊緣中檔值以確定修改的VL圖像像素的示意圖。在圖示的實(shí)施例中,對于給定像素的邊緣因子值616與邊緣中檔值604的R、G和B值中的每一個(gè)組合。通常,邊緣中檔值可能是任何顏色。在各種實(shí)施例中,邊緣??中檔值可能是存儲在存儲器中的固定顏色,或者可能可由用戶定義或以其它方式選擇。由于如上所述的邊緣因子值616包括用于每個(gè)像素的單個(gè)值,相同的邊緣因子值616可被添加到邊緣中檔值604的每個(gè)RGB通道,有效地調(diào)節(jié)邊緣中檔值604的R、G和B值以創(chuàng)建修改的VL圖像606。
在一些示例中,邊緣因子值616需要被縮放到適當(dāng)?shù)某叽纾员憬M合值與RGB通道中的每一個(gè)。從而,在圖示的實(shí)施例中,在被添加到各種通道之前,邊緣??因子值被縮放620。在各種實(shí)施例中,與每個(gè)通道相關(guān)聯(lián)的位的數(shù)量可不相同。例如,在示范性實(shí)施例中,R和B通道可能是5位,而G通道可能是6位,總共使用16位。每通道可使用任何數(shù)量的位,并且任何數(shù)量的通道可具有與其相關(guān)聯(lián)的相同或不同數(shù)量的位。
對于給定的像素,將EFV 616添加到邊緣中檔值604的RGB值為修改的VL圖像606中相應(yīng)的像素定義得到的顏色。例如,在圖示實(shí)施例中,邊緣??因子值616被縮放,并且被添加到邊緣中檔值604的R通道(R_emv),導(dǎo)致修改的VL的像素606的R通道(R_VL’)。對于G和B通道執(zhí)行相同的步驟。即:
R_emv + EFV = R_VL’
G_emv + EFV = G_VL’
B_emv + EFV = B_VL’
其中可為每個(gè)通道不同地縮放邊緣因子值。
通常,R、G和B通道中的值被限制到一個(gè)或多個(gè)確定的范圍。例如,在24位顏色表示中,R、G和B通道中的每一個(gè)可包括8位的信息,例如范圍在0和255之間。在其它示例中,諸如16位顏色表示,R、G和B通道中的每一個(gè)可被限制到不同的范圍。例如,兩個(gè)通道可被限制到5位(例如0-31),而第三通道被限制到6位(例如0-63)。從而,邊緣中檔值通道和邊緣因子值的總和可落在范圍之外(例如,如果邊緣因子值為負(fù)則低于零??,或者如果邊緣因子值為正則高于255)。在一些示例中,這導(dǎo)致通道的飽和,并且得到的總和被定義成范圍的限制。例如,如果邊緣中檔值604的R通道(R_emv)是240,并且待添加到R_emv的縮放的邊緣因子值616是50,
R_VL’ = R_emv + EFV = 240 + 50 = 295 → 255
即,即使總和(295)高于上述R_VL’范圍(255)的上限,在修改的VL像素606中得到的值在范圍(255)的上限處飽和。
通常,將相同的值(例如邊緣因子值616)添加到像素的R、G和B通道中的每一個(gè)導(dǎo)致像素亮度的變化,同時(shí)保存其色度。然而,如上所述,邊緣中檔值604可能是任何顏色。在各種實(shí)施例中,邊緣??中檔值604可能是被編程到相機(jī)中、可從預(yù)定列表中選擇或可由用戶定制的具體顏色。從而,在一些情況下,邊緣中檔值604的R、G和B值不一定相等。結(jié)果,將邊緣因子值616添加到R、G和B通道中的每一個(gè)可導(dǎo)致一些通道飽和,但其它通道不會。例如,如果R_emv=240,G_emv=100并且B_emv=100,以及邊緣因子值616是50,則:
R_VL’ = 240 + 50 = 295→255
G_VL’ = 100 + 50 = 150
B_VL’ = 100 + 50 = 150
從而,在將邊緣因子值616添加到邊緣中檔值604時(shí),R通道變得飽和,但G或B通道不會。結(jié)果,R通道僅僅增加達(dá)15,而G和B通道增加達(dá)50。一些但不是所有通道的飽和可導(dǎo)致在邊緣中檔值604和修改的VL圖像606之間的色度的差。
圖6B是圖示組合邊緣因子值與YCbCr顏色空間中的邊緣中檔值以確定修改的VL圖像像素的示意圖。在圖示的實(shí)施例中,邊緣??因子值616被縮放,并且被添加到邊緣中檔值604的亮度(Y)通道,以確定修改的VL圖像606的亮度通道(Y_VL’)。邊緣中檔值604的色度通道(Cb,Cr)不受邊緣因子值616影響,并且變成修改的VL圖像的色度通道(Cb_VL’和Cr_VL’)。
如所論述的,如果邊緣中檔值604的R、G和B通道中的一個(gè)或多個(gè)而不是全部變成飽和,將邊緣因子值616添加到邊緣中檔值604僅僅影響邊緣中檔值604的色度。當(dāng)不是這種情況時(shí),邊緣中檔值604的色度不受邊緣因子值616的添加的影響,如圖6B中所圖示。從而,邊緣中檔值604的色度通道變成修改的VL圖像的色度通道。
在一些實(shí)施例中,邊緣中檔值604可能是灰色??陰影,例如如果R_emv=B_emv=G_emv的話。將理解的是:如果這樣的值被縮放到不同的尺寸(例如5位與6位),該值可能不是字面上相等的,雖然可表示相對于它們各自的位深度的相等的值。從而,如本文所使用,“等于”可指值等效(例如相對于位數(shù))的數(shù)字,而不必尺寸(例如位數(shù))相等。在這樣的實(shí)施例中,參照圖6A,將邊緣因子值616添加到每個(gè)通道將不導(dǎo)致一個(gè)通道的飽和(在也不飽和其它的情況下)。即,邊緣中檔值604的R、G和B通道中的每一個(gè)均勻地受邊緣因子值影響。從而,邊緣中檔值604的色度通道不受邊緣因子值影響,并且圖6B的表示適用。
在示范性的計(jì)算中,如果R_emv=G_emv=B_emv,則邊緣中檔值是灰色并且Cb_emv=Cr_emv。在合并24位顏色深度的示范性技術(shù)中,Cb_emv=Cr_emv=128。將邊緣因子值616添加到邊緣中檔值604的R、G和B通道中的每一個(gè)將不影響通道之間的等效關(guān)系,并且色度分量將不受影響。相應(yīng)地,在將邊緣因子值616添加到邊緣中檔值604之后,僅僅亮度值將受影響。即:
Y_VL’ = Y_emv + EFV
Cb_VL’ = Cb_emv = 128
Cr_VL’ = Cr_emv = 128
正如所示,由于邊緣中檔值604在灰度中開始(R=G=B;等效地,Cb=Cr=128),得到的修改的VL圖像606也將是灰度。修改的VL圖像606的亮度將是邊緣中檔值604偏移(加或減)邊緣因子值616的亮度分量。
將理解的是:雖然已經(jīng)在灰度邊緣中檔值604方面論述了圖6B,但在一些示例中,可在YCbCr顏色空間中根據(jù)圖6B的實(shí)施例執(zhí)行生成修改的VL圖像606,無論邊緣中檔值604是否是灰色。即,在一些示例中,可通過將邊緣因子值616添加到邊緣中檔值604的亮度通道并將修改的VL圖像606的色度通道定義成等于邊緣中檔值604的色度通道來構(gòu)造修改的VL圖像606。
已經(jīng)描述了邊緣因子值616和一般(例如,可由用戶編程到存儲器中或選擇的任何顏色,或灰色)邊緣中檔值604的各種組合。將理解的是:可在任何適當(dāng)?shù)念伾臻g中以各種各樣的方式執(zhí)行組合。本文通過示例的方式描述RGB和YCbCr顏色空間,但是例如可使用CYMK、HSL或HSV顏色空間表示執(zhí)行類似的方法。將邊緣因子值616添加到邊緣中檔值604可在單個(gè)通道(例如圖6B中的亮度通道)或多個(gè)通道(例如圖6A中R、G和B通道中的每一個(gè))中來完成。
雖然在圖6A和6B中被示為被添加到邊緣中檔值的一個(gè)或多個(gè)通道的標(biāo)量值,但各種其它選項(xiàng)是可能的。例如,參照圖6A,在一些實(shí)施例中,邊緣??因子值可被添加到少于所有的R、G和B通道(諸如根據(jù)用戶的選擇)。在這樣做時(shí),由大的大小邊緣因子值增強(qiáng)的像素可被選擇性地朝著修改的VL圖像中的某種顏色移位。類似地,參照圖6B,邊緣因子值可被添加到邊緣中檔值的除了或代替亮度通道的一個(gè)或多個(gè)色度通道。
在一些實(shí)施例中,邊緣因子值可能是與單個(gè)標(biāo)量值相對的多通道顏色值。例如,代替在確定邊緣因子值之前將VL圖像轉(zhuǎn)換成標(biāo)量偽亮度值,可在VL圖像的一個(gè)或多個(gè)顏色通道上執(zhí)行相同的處理技術(shù)。結(jié)果,邊緣因子值可包括用于與邊緣中檔值組合的多個(gè)顏色通道。組合多個(gè)顏色通道中的像素可以以各種各樣的方式(例如添加、混合等)來執(zhí)行。
在其它實(shí)施例中,可諸如以上所述地確定標(biāo)量邊緣因子值,但是標(biāo)量值可被映射到多通道顏色空間表示。這樣的映射可以各種各樣的方式來執(zhí)行。在一些實(shí)施例中,以類似于IR圖像數(shù)據(jù)的調(diào)色方案的方式有效地調(diào)色標(biāo)量邊緣因子值。得到的多通道邊緣因子值可與邊緣中檔值的多個(gè)通道組合以生成修改的VL圖像。在一些這樣的實(shí)施例中,EFV顏色調(diào)色板可被選為與IR調(diào)色方案互補(bǔ)。示例可包括具有琥珀色EFV調(diào)色板的灰度IR圖像,以便最終將可視邊緣示為灰度IR圖像內(nèi)琥珀色(黃色/紅色)的程度。在一些實(shí)施例中,兩個(gè)調(diào)色方案可由用戶選擇。在其它實(shí)施例中,用戶可選擇這樣的調(diào)色方案之一,并且互補(bǔ)調(diào)色方案自動(dòng)用于另一個(gè)。在一些示例中,兩個(gè)調(diào)色方案可能可由用戶選擇,在選擇一個(gè)調(diào)色方案之后,可經(jīng)由用戶界面提醒用戶可能的互補(bǔ)調(diào)色方案。
組合的結(jié)果是修改的VL圖像606,其中每個(gè)像素包括受來自VL圖像的相應(yīng)像素的邊緣因子值影響的邊緣中檔值604。如上所述,邊緣因子值616的大小通常對應(yīng)于在相應(yīng)的VL像素處的邊緣的“強(qiáng)度”。這樣,得到的修改的VL圖像606通常包括偏移達(dá)邊緣因子值的邊緣中檔值604,并且其中對應(yīng)于VL圖像中的邊緣的像素最受邊緣因子值616的添加的影響。相應(yīng)地,對應(yīng)于VL圖像的邊緣的像素通常離修改的VL圖像606中的邊緣中檔值604最遠(yuǎn)。
參照圖4,修改的VL圖像406可與相應(yīng)的IR圖像408組合以創(chuàng)建混合的最終圖像410。圖7A和7B是圖示用于組合修改的VL圖像和相應(yīng)的IR圖像的示范性技術(shù)的示意圖。如圖7A中所示,修改的VL圖像中的像素的R、G和B通道與相應(yīng)的IR圖像像素的各自的R、G和B通道一起被平均??筛鶕?jù)調(diào)色方案定義與IR圖像708中的像素相關(guān)聯(lián)的RGB值,在調(diào)色方案中基于相關(guān)聯(lián)的IR圖像數(shù)據(jù)而將像素分配到調(diào)色板內(nèi)的顏色。如上所述,相應(yīng)的像素不需要具有一對一的關(guān)系,而是可以包括對應(yīng)于修改的VL圖像706中的一個(gè)或多個(gè)像素的IR圖像708中的一個(gè)或多個(gè)像素。
平均可以包括阿爾法混合,其中加權(quán)因子確定來自IR 708和修改的VL圖像706像素中的每一個(gè)的貢獻(xiàn)。在示范性混合過程中,對于混合比率,阿爾法(α)
R_Blend = α×R_IR +(1-α)×R_VL’
G_Blend = α×G_IR +(1-α)×G_VL’
B_Blend = α×B_IR +(1-α)×B_VL’
混合比率可能是用戶可選擇的或可調(diào)節(jié)的,以使得用戶能夠選擇混合的量。如先前所述,在一些實(shí)施例中,阿爾法范圍可以從0到1(即,0% IR到100% IR)。在其它實(shí)施例中,在0和1之間可能有最小和/或最大的混合比率。在各種實(shí)施例中,混合比率可能在圖像中的所有像素之中恒定,或者可隨像素變化。通常,來自由VL圖像處理強(qiáng)調(diào)VL圖像并且存在于修改的VL圖像中的邊緣將在混合圖像中被著重指出并有效地增強(qiáng)混合圖像。
在一些實(shí)施例中,用于每個(gè)像素的混合比率可基于一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來自動(dòng)地確定。在一些示例中,用于每個(gè)像素的混合比率可能是與該像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值(例如616)的函數(shù)。例如,混合比率可與邊緣因子值的大小相反地變化。即,如果用于VL圖像中的像素的邊緣因子值的大小小,混合比率可能大,導(dǎo)致在具有從相應(yīng)的IR像素708的相對大的貢獻(xiàn)的在混合圖像710中的相應(yīng)的像素。另一方面,如果用于VL圖像中的像素的邊緣因子值的大小大,混合比率可能比較小,導(dǎo)致具有來自相應(yīng)的IR像素的小貢獻(xiàn)的混合圖像中的相應(yīng)的像素。
結(jié)果是混合圖像710,其中不對應(yīng)于VL圖像中的邊緣(即,低的邊緣因子值大?。┑南袼鼐哂衼碜訧R圖像的大貢獻(xiàn)。與此相反,對應(yīng)于VL圖像中的邊緣(即,大的邊緣因子值大?。┑南袼貙⒕哂衼碜孕薷牡腣L圖像的較強(qiáng)貢獻(xiàn)。結(jié)果,不對應(yīng)于VL圖像中的邊緣的像素與來自相應(yīng)的IR圖像的相應(yīng)的IR像素類似地出現(xiàn)。
在示范性實(shí)施例中,當(dāng)邊緣因子值低于某一閾值時(shí),混合比率α被設(shè)置成1。即,當(dāng)在VL圖像中的像素中不存在任何邊緣(或低于預(yù)定的或用戶可調(diào)節(jié)的閾值“強(qiáng)度”的邊緣)時(shí),混合圖像中的相應(yīng)像素是IR圖像708中相應(yīng)像素的100%。這樣的像素保留來自原始IR圖像708的RGB值,并且因此在原始RGB調(diào)色板上可識別。與此相反,VL圖像中的邊緣“越強(qiáng)”,修改的VL圖像706對混合圖像710的貢獻(xiàn)越大。對應(yīng)于“更強(qiáng)”邊緣的像素的顏色比非邊緣受混合影響大,并且通常不保留來自原始IR圖像的相同RGB值。從而,由于修改的VL圖像706的混合貢獻(xiàn),在混合圖像710中可以容易地看見由VL圖像處理過程強(qiáng)調(diào)的邊緣。
在其它實(shí)施例中,混合圖像710將包括最小量的IR圖像貢獻(xiàn)和最小量的VL圖像貢獻(xiàn)。例如,混合比率α可從0和1中的至少一個(gè)中排除,但是相反可被限制到較小的范圍值。將理解的是:關(guān)于混合比率的任何限制是可能的。另外,可采用其它的混合方案。例如,混合比率可反映VL圖像對混合圖像的貢獻(xiàn)量,而不是IR圖像貢獻(xiàn)的量。在一些這樣的實(shí)施例中,混合比率可能是邊緣因子值的函數(shù),并且可隨著邊緣因子值而增加。
將理解的是:另外或可替代地,用于每個(gè)像素的混合比率可能是其它參數(shù)的函數(shù),諸如IR圖像像素的參數(shù)。例如,在一些實(shí)施例中,對于給定像素的混合比率是IR圖像數(shù)據(jù)中像素的大小的函數(shù)(例如標(biāo)量值,諸如調(diào)色的IR圖像中的亮度或偽亮度或相關(guān)聯(lián)的R、G或B值中的一個(gè)或多個(gè))。在這樣的示例中,熱場景的各種方面可有助于確定IR圖像信息的量,并且修改的VL圖像信息被引入到混合圖像中。在一些示例中,如上所述的混合比率可與IR像素大小負(fù)相關(guān),或者類似地,與由IR像素表示的目標(biāo)場景的溫度負(fù)相關(guān)。即,在一些實(shí)施例中,混合圖像可包括在較高溫度時(shí)比較低溫度時(shí)更大的修改的VL圖像貢獻(xiàn),通常強(qiáng)調(diào)較高溫度區(qū)域中的可見邊緣。將理解的是:通常,依賴于IR強(qiáng)度的單獨(dú)的像素混合比率可具有與IR強(qiáng)度值的任何功能關(guān)系,諸如具有較高的溫度、較低的溫度、或者包括修改的VL圖像對混合圖像的較高或較低貢獻(xiàn)的某一溫度范圍。
雖然已經(jīng)描述了各種各樣的混合技術(shù),但是可基于這些的組合來確定總的混合比率。例如,對于給定像素的總的混合比率可能是由諸如邊緣因子值和相應(yīng)的IR像素的強(qiáng)度之類的參數(shù)確定的混合比率的組合。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,這樣的依賴像素混合比率還可由可調(diào)節(jié)的全局混合比率修改。在示范性實(shí)施例中,基于相應(yīng)的邊緣因子值(α_EFV)和相應(yīng)的IR像素強(qiáng)度(α_IR)以及全局混合比率(α_global)每個(gè)像素地定義混合比率α_i。對于給定像素的總的混合比率可包括這樣的混合比率的組合,諸如加權(quán)平均:
α_net=c_1×α_EFV+c_2×α_IR+c_3×α_global
其中c1、c2和c3是加權(quán)因子。在各種實(shí)施例中,混合過程中涉及的任何參數(shù),諸如混合選項(xiàng)(例如依賴EFV和/或IR)、值(例如全局混合)或每個(gè)混合技術(shù)的相對貢獻(xiàn)(例如c_i)可由用戶可選擇或可調(diào)節(jié)。
應(yīng)當(dāng)注意的是:在一些實(shí)施例中,其它因素可依賴于IR圖像強(qiáng)度,以便選擇性地強(qiáng)調(diào)在具有某些熱特性的區(qū)域中的細(xì)節(jié)。例如,在為VL圖像像素確定邊緣因子值時(shí)使用的邊緣增益值可依賴于用于相應(yīng)的IR圖像像素的IR圖像數(shù)據(jù)。即,由于目標(biāo)場景的相應(yīng)部分的熱特性,可能或多或少強(qiáng)調(diào)由VL圖像處理強(qiáng)調(diào)的VL邊緣。相應(yīng)地,具有某一熱簡檔(例如溫度范圍內(nèi)的高溫、低溫等)的混合圖像中的像素可包括比其它像素更強(qiáng)地強(qiáng)調(diào)的邊緣。
圖7B圖示YCbCr顏色空間中的示范性混合過程。在圖示的實(shí)施例中,修改的VL圖像像素706的亮度Y以及色度Cr和Cr通道用相應(yīng)的IR圖像像素708的相應(yīng)通道來平均。如上所述,平均可包括使用混合比率α來加權(quán)平均。類似于RGB混合,在示范性混合過程中,
Y_Blend=α×Y_IR+(1-α)×Y_VL’
Cb_Blend=α×Cb_IR+(1-α)×Cb_VL’
Cr_Blend=α×Cr_IR+(1-α)×Cr_VL’
如上關(guān)于RGB顏色空間中的混合所述,對于給定的像素,混合比率α可能是與相應(yīng)的VL像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值的函數(shù)。
如關(guān)于圖6B所述,在一些實(shí)例中,修改的VL圖像像素的色度分量(Cb_VL’,Cr_VL’)可對應(yīng)于邊緣中檔值的色度分量(Cb_emv,Cr_emv)。在一些這樣的實(shí)例中,混合圖像710中像素的色度分量可包括IR圖像像素708的色度與邊緣中檔值的色度分量的加權(quán)混合。另外,在一些這樣的實(shí)例中,修改的VL圖像像素的亮度分量(Y_VL’)是由與相應(yīng)的VL圖像像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值偏移的邊緣中檔值的亮度分量。相應(yīng)地,得到的混合圖像710中的像素的亮度分量可包括相應(yīng)的IR像素708的亮度分量與由邊緣因子值偏移的邊緣中檔值的亮度分量的加權(quán)混合。將理解的是:雖然在圖7A和7B中給出兩個(gè)示例,但可在??任何適當(dāng)?shù)念伾臻g中執(zhí)行諸如所述的那些之類的混合過程。
在一些示例中,沒有圖像被調(diào)色,直到最后的混合圖像。即,VL圖像可被轉(zhuǎn)換成用于確定標(biāo)量邊緣因子值的標(biāo)量偽亮度值。標(biāo)量邊緣因子值可與灰色邊緣中檔值組合,以創(chuàng)建本質(zhì)上具有標(biāo)量像素值的修改的VL圖像。這些值可與標(biāo)量(灰度)IR圖像數(shù)據(jù)組合,以生成用于混合圖像中的像素的標(biāo)量值。單個(gè)調(diào)色方案可應(yīng)用于標(biāo)量混合圖像以創(chuàng)建彩色化的圖像。
在類似的實(shí)施例中,偽亮度值可用于確定標(biāo)量邊緣因子值。標(biāo)量邊緣矢量值可與灰色邊緣中檔值組合,以創(chuàng)建本質(zhì)上具有標(biāo)量像素值的修改的VL圖像。在與灰度或顏色調(diào)色的IR圖像數(shù)據(jù)混合之前,得到的修改的VL圖像然后可根據(jù)任何適當(dāng)?shù)恼{(diào)色方案來調(diào)色。
圖8A和8B是圖示用于生成混合圖像的過程的示意圖。在圖8A中,VL圖像800的R、G和B通道(R_VL、G_VL、B_VL)被轉(zhuǎn)換為偽亮度812(Y’)。處理偽亮度值812以為每個(gè)像素確定邊緣因子值816,例如,如以上參照圖5A所述。在圖8A的圖示的示例中,邊緣因子值816與邊緣中檔值804的R、G和B通道(分別是R_emv、G_emv和B_emv)中的每一個(gè)組合,例如,如以上參照圖6A所述,以生成具有通道R_VL’、G_VL’和B_VL’的修改的VL圖像806。如上所述,邊緣因子值816與邊緣中檔值804的組合通常強(qiáng)調(diào)對應(yīng)于VL圖像800中存在的邊緣的像素。
修改的VL圖像806的R、G和B通道(R_VL’、G_VL’、B_VL’)用IR圖像808的相應(yīng)的R、G和B通道(R_IR、G_IR、B_IR)來平均,以生成混合圖像810。例如可以如參照圖7A所述地執(zhí)行混合。在一些實(shí)施例中,平均可包括使用混合比率α的加權(quán)平均,如上所述。在一些這樣的實(shí)施例中,用于每個(gè)像素的混合比率可依賴于與相應(yīng)的VL像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值816,如由圖8A中的虛線所圖示。得到的混合圖像810通常包括IR圖像信息和來自修改的VL圖像貢獻(xiàn)的強(qiáng)調(diào)的邊緣。
圖8B是圖示在其中在YCbCr顏色空間中執(zhí)行混合的混合過程的示意圖。圖8B中圖示的過程類似于圖8A的過程,其中VL圖像800的R、G和B值用于確定偽亮度值812。將理解的是:可使用用于使用VL圖像800的其它顏色空間值確定偽亮度值的其它方法。偽亮度值812用于為每個(gè)像素確定邊緣因子值816。在圖示的實(shí)施例中,如以上參照圖6B所述,邊緣中檔值804的亮度分量(Y_emv)可與邊緣因子值組合,以便確定修改的VL圖像806的亮度分量。邊緣中檔值804的色度分量(Cb_emv、Cr_emv)可不受邊緣因子值影響,并且通常用作修改的VL圖像的色度分量。
正如所示,修改的VL圖像806的Y、Cb和Cr分量用IR圖像808的相應(yīng)的分量來平均,例如,如以上參照圖7B所述。在這樣的實(shí)施例中,得到的混合圖像810包括色度值,該色度值是邊緣中檔值804和IR圖像808的色度值的混合。然而,混合圖像810的亮度分量包括IR圖像808的亮度分量以及由邊緣因子值816偏移的邊緣中檔值804的亮度分量。從而,表示來自VL圖像800的邊緣的邊緣因子值816被反映在混合圖像810的亮度通道中,并且因此可能在混合圖像810中可見。如上所述,在一些示例中,在給定像素處的IR和修改的VL圖像的混合比率可能是與VL圖像中的相應(yīng)像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值的函數(shù),如由圖8B中的虛線圖示的。
通常,如以上參照圖5A所述,對于VL圖像的給定像素的邊緣因子值可對應(yīng)于在該像素處的邊緣的“強(qiáng)度”。根據(jù)如上所述的一些實(shí)施例,邊緣??因子值可用于生成修改的VL圖像,修改的VL圖像然后與IR圖像混合。結(jié)果,在混合圖像中最終表示VL圖像中的邊緣的“強(qiáng)度”。這提供在得到的混合圖像中的成像的場景中的項(xiàng)目的增加的清晰度和上下文。
圖9A是示出在創(chuàng)建混合圖像中使用的一系列示例性圖像的流程圖。正如所示,VL圖像900被處理902以確定與VL像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值。在圖示的實(shí)施例中,以灰度示出VL圖像900。在一些示例中,灰度像素的標(biāo)量灰度值可用作在本文中別處所述的偽亮度值。即,在一些這樣的示例中,確定偽亮度值可被隱含地內(nèi)置到VL圖像中。
邊緣因子值然后與邊緣中檔值904組合以創(chuàng)建修改的VL圖像906。正如所示,修改的VL圖像806看來類似于邊緣中檔值904,但是在對應(yīng)于VL圖像900中所看到的邊緣的各種位置處變暗或變亮。根據(jù)一些實(shí)施例,從邊緣中檔值904的較大偏離對應(yīng)于較大的邊緣因子值(即,“更強(qiáng)”的邊緣)。從而,VL圖像處理(例如確定邊緣因子值并與邊緣中檔值組合)導(dǎo)致VL圖像內(nèi)的邊緣從背景突出,該背景大致為修改的VL圖像906中的邊緣中檔值904。如上所述,在一些示例中,邊緣因子值包括用戶可調(diào)節(jié)的邊緣增益參數(shù),允許用戶調(diào)節(jié)由于VL圖像處理的邊緣突出量。
得到的修改的VL圖像906隨后與相應(yīng)的IR圖像908混合以產(chǎn)生混合圖像910。在圖示的實(shí)施例中,IR圖像908表示通常均勻的熱場景。即,跨過場景存在很少的溫度變化。結(jié)果,IR圖像908通??邕^整個(gè)圖像恒定。然而,由于IR圖像908和修改的VL圖像906的混合,在修改的VL圖像906中強(qiáng)調(diào)的邊緣在混合圖像910中是可見的。另外,混合圖像910還包括來自IR圖像908的信息。即,在混合圖像910中顯而易見的是:由于增強(qiáng)的邊緣外部的很少變化,熱場景相對均勻。另外,將理解的是:雖然圖示的示例例示由灰度調(diào)色板表示的IR圖像,但可使用任何調(diào)色方案。類似地,雖然以灰度示出VL圖像,但可使用其它已知的VL可視化方案。
通常,IR圖像數(shù)據(jù)與修改的VL圖像數(shù)據(jù)的組合將趨于至少保持在具有相似邊緣因子值的位置(例如具有很少或沒有VL邊緣的位置)中的混合圖像中的像素之間的相對溫度信息。因?yàn)樾薷牡腣L圖像數(shù)據(jù)通常是由邊緣因子值修改的邊緣中檔值,只有對應(yīng)于VL圖像中的邊緣的那些像素從修改的VL圖像906中的邊緣中檔值顯著地偏離。相應(yīng)地,當(dāng)創(chuàng)建混合圖像910時(shí),來自VL圖像900的額外細(xì)節(jié)(例如顏色或陰影中的顏色或逐漸移位,諸如由于場景照明或光強(qiáng)度的變化等)不模糊IR圖像數(shù)據(jù)。相反,在一些實(shí)施例中,不對應(yīng)于VL圖像中的強(qiáng)邊緣的像素(以及從而具有含小的大小的相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值)通常由修改的VL圖像906中的邊緣中檔值904表示。由于混合過程,在修改的VL圖像906中的這樣的像素因此在相應(yīng)的IR像素上具有類似的效果,并且在相對于原始IR調(diào)色板的IR像素之間的相對關(guān)系通常被維持。
如上所述,在一些實(shí)施例中,用于在每個(gè)像素處組合修改的VL圖像906和IR圖像908的混合比率是與相應(yīng)的VL像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值的函數(shù)。從而,在一些這樣的實(shí)施例中,不對應(yīng)于VL圖像900中的強(qiáng)邊緣的混合圖像910中的像素可主要或完全包括IR圖像數(shù)據(jù),從而在對應(yīng)于VL圖像900中沒有或微弱邊緣的像素處,完全或幾乎完全保留IR圖像信息。與此相反,對應(yīng)于VL圖像900中的邊緣(具有高大小邊緣因子值)的像素將包括合并這樣的邊緣因子值的修改的VL圖像數(shù)據(jù)。從而,對應(yīng)于具有大的大小的邊緣因子值的像素的VL圖像中的邊緣最終將通過邊緣因子值對修改的V??L圖像906的貢獻(xiàn)的方式合并到混合圖像910中。
圖9B是示出在創(chuàng)建混合圖像中使用的一系列示例性圖像的另一個(gè)流程圖。通常,該過程如以上關(guān)于圖9A所述地跟隨,其中VL圖像900被處理并與邊緣中檔值904組合以生成修改的VL圖像906。修改的VL圖像906包括示出人的輪廓的邊緣以及背景細(xì)節(jié)(白板和寫入)。修改的VL圖像906與IR圖像908組合以創(chuàng)建混合圖像910。雖然在圖9A中表示的熱場景是相對均勻的,但在圖9B中表示的熱場景包括熱變型。即,圖9B的IR圖像908包括具有各種各樣的溫度的內(nèi)容(在前景中具有較高溫度的人的相對均勻的背景)。正如所示,圖9B的混合圖像910包括來自IR圖像908的熱信息(人從背景中突出)以及來自VL圖像的可見細(xì)節(jié)(白板和寫入細(xì)節(jié))二者。從而,得到的混合圖像910有效地組合來自IR圖像數(shù)據(jù)的熱信息以及來自VL圖像數(shù)據(jù)的邊緣和詳細(xì)信息。
如先前所述,VL圖像處理可包括可調(diào)節(jié)(例如用戶可調(diào)節(jié))的邊緣增益參數(shù)。從而,得到的修改的VL圖像可包括在對應(yīng)于VL邊緣的像素處的可調(diào)節(jié)的偏移或其它增強(qiáng)的量。圖10提供包括調(diào)節(jié)的邊緣增益參數(shù)的一系列修改的VL圖像。如先前所論述的,可處理VL圖像1000以為每個(gè)像素生成可取決于邊緣增益參數(shù)的邊緣因子值。修改的VL圖像1006a、1006b、1006c和1006d是從VL圖像處理得到的具有不同邊緣增益參數(shù)的示范性圖像。例如,使用相對小的邊緣增益參數(shù)創(chuàng)建圖像1006a,其中低的但是可見的對比度存在于對應(yīng)于VL邊緣的像素和不相應(yīng)于VL邊緣的那些像素之間。與此相反,圖像1006b是使用比圖像1006a的邊緣增益參數(shù)??大的邊緣增益參數(shù)生成的修改的VL圖像,并且得到的圖像1006b在對應(yīng)于VL邊緣的像素處包括增加的可見對比度。類似地,圖像1006c是用在和圖像1006b比較時(shí)的仍然較大的邊緣增益參數(shù)生成的修改的VL圖像。相應(yīng)地,當(dāng)與圖像1006a和100??6b比較時(shí),在圖像1006c中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)對應(yīng)于VL邊緣的像素。圖像1006d是使用比圖像1006c仍然更大的邊緣增益參數(shù)生成的修改的VL圖像,因此具有對應(yīng)于VL邊緣的更進(jìn)一步的偏移和/或增強(qiáng)的像素。
在各種實(shí)施例中,用戶可例如經(jīng)由用戶界面調(diào)節(jié)邊緣增益參數(shù),以便影響對應(yīng)于VL邊緣的像素的增強(qiáng)的程度。在一些實(shí)施例中,用戶可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)邊緣增益參數(shù),并且在顯示器上觀察調(diào)節(jié)的效果。在一些示例中,邊緣增益參數(shù)可從一列預(yù)定的值或百分比中可選擇。在其它示例中,可在最小和最大值之間連續(xù)調(diào)節(jié)邊緣??增益參數(shù)。
圖11是圖示用于創(chuàng)建混合圖像的示范性過程的過程流程圖。一個(gè)或多個(gè)相機(jī)可用于獲得相應(yīng)的IR和VL圖像(1130)。圖像可由相同或不同的相機(jī)捕獲,并且隨后可在相機(jī)中的一個(gè)或兩者上被處理和/或分析,或著被傳輸?shù)酵獠刻幚碓O(shè)備。方法可包括注冊獲得的IR和VL圖像(1132)。如先前所論述的,可縮放(上采樣、下采樣等)IR或VL圖像中的一個(gè)或兩者,以在圖像之間實(shí)現(xiàn)一對一的像素映射。另外或可替代地,在一些示例中,在圖像之一中的多個(gè)像素可對應(yīng)于在其它圖像中的單個(gè)像素或不同尺寸的多個(gè)像素。接下來,可在VL圖像中為每個(gè)像素確定邊緣因子值(1134)。從多個(gè)像素確定的邊緣因子值可以被添加到邊緣中檔值或以其它方式與邊緣中檔值組合,以便創(chuàng)建修改的VL圖像(1136)。最后,該方法可包括混合修改的VL圖像與IR圖像,以便生成最后的混合圖像(1138)。在一些示例中,可在逐個(gè)像素基礎(chǔ)上執(zhí)行混合,其中在每個(gè)像素處的混合比率基于與該像素相關(guān)聯(lián)的邊緣因子值。如先前所述,在一些示例中,在整個(gè)圖像規(guī)模上完成像素處理,其中邊緣因子值與邊緣中檔值的整個(gè)“幀”組合。在可替代實(shí)施例中,可在處理內(nèi)核內(nèi)的像素的子集上執(zhí)行若干處理步驟。相應(yīng)地,在一些實(shí)施例中,在執(zhí)行一系列的處理步驟之后,可執(zhí)行移動(dòng)內(nèi)核(1150)的步驟。如由虛線所示,在示范性的過程中,可為處理內(nèi)核內(nèi)的像素混合修改的VL圖像像素與相應(yīng)的IR像素(1138)。然后,可調(diào)節(jié)處理內(nèi)核(1150)以在一組新的像素上執(zhí)行處理步驟(例如1134-1138)。在生成混合圖像(1138)之后,該方法可以包括例如在顯示器108上顯示混合圖像(1140)。
在各種示例中,混合圖像的顯示可采取各種各樣的形式。例如,在一些示例中,整個(gè)顯示的圖像包括具有IR圖像數(shù)據(jù)和修改的VL圖像數(shù)據(jù)的組合的混合圖像。在其它示例中,可在較大的VL圖像中(例如在圖片中圖片顯示中)呈現(xiàn)混合圖像。通常,可以適合于在顯示器上呈現(xiàn)IR圖像數(shù)據(jù)的任何方式呈現(xiàn)混合圖像,諸如例如在2010年7月1日提交的編號12/828442的題為“THERMOGRAPHY METHODS”的美國專利申請、2006年7月19日提交的編號7994480的題為“VISIBLE LIGHT AND IR COMBINED IMAGE CAMERA”的美國專利、2013年3月15日提交的編號13/833853的題為“THERMAL IMAGE ANIMATION”的美國專利申請中所述的那些,其中的每一個(gè)被受讓給本申請的受讓人,并且在此通過引用而整體并入本文。
可以各種各樣的方式執(zhí)行如本文所述的方法。在一些示例中,例如可由熱成像相機(jī)中的處理器(例如222)執(zhí)行圖像處理和混合技術(shù)。在一些這樣的示例中,VL和IR圖像中的一個(gè)或兩者可由相同的相機(jī)或不同的相機(jī)捕獲。在一些實(shí)施例中,由相同或不同的相機(jī)捕獲的IR和VL圖像可被轉(zhuǎn)移到可執(zhí)行任何數(shù)量的處理步驟(例如注冊、生成修改的VL圖像、混合等)的外部處理設(shè)備,諸如計(jì)算機(jī)、平板電腦、智能電話等等。在一些示例中,可捕獲并處理相應(yīng)的IR和VL圖像以由單個(gè)設(shè)備生成如本文所述的混合圖像。在一些實(shí)施例中,可基本上實(shí)時(shí)執(zhí)行這樣的圖像捕獲和處理(例如使用圖像的實(shí)時(shí)流以生成包括一系列混合圖像的視頻信號)。通常,如本文所使用,除非特別說明,否則術(shù)語“圖像”可指單個(gè)圖像幀,諸如存儲在存儲器中并且從存儲器再調(diào)用的圖像、來自視頻饋送的靜止幀、包括一系列捕獲的靜止圖像的直播或預(yù)先錄制的視頻饋送、在其中在除了其它外的不同時(shí)間動(dòng)態(tài)地更新顯示的一些部分的直播視頻饋送、或者其它已知的圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方案。
在一些實(shí)施例中,IR和VL圖像數(shù)據(jù)中的一個(gè)或兩者包括由處理器接收的數(shù)據(jù)流。在一些這樣的實(shí)施例中,處理器可以接收圖像數(shù)據(jù)的流,并且從中生成視頻文件。例如,在一些實(shí)施例中,處理器可以接收IR圖像數(shù)據(jù)和VL圖像數(shù)據(jù)流,并且從中生成視頻文件。在各種實(shí)施例中,生成的視頻文件可以包括IR圖像數(shù)據(jù)、VL圖像數(shù)據(jù)、或者混合IR和VL圖像數(shù)據(jù)的組合。在一些實(shí)施例中,本文所述的處理技術(shù)可被執(zhí)行成圖像數(shù)據(jù)流,因?yàn)樗商幚砥鹘邮铡?/p>
如本文所使用,“IR”可指在紅外線光譜的任何部分中的波長,諸如LWIR(在大約8微米和14微米之間)、MWIR(在大約3微米和5微米之間)、SWIR(在大約1微米和大約2微米之間)或在其間的這些范圍或波長的任何組合?!癡L”圖像典型地指在可見光譜中的波長(例如在大約400納米和大約700納米之間)。然而,如本文所述的供VL圖像使用的過程可使用可替代的波長來執(zhí)行,可替代的波長諸如NIR(例如在大約700納米和1000納米之間)或UV(例如在大約200納米和400納米之間)。通常,用于組合本文所述的IR和VL圖像的過程可在任何一組的兩個(gè)或更多個(gè)圖像上來執(zhí)行。
本文所述的方法的各種方面可由用戶調(diào)節(jié)。例如,能夠執(zhí)行這樣的方法的熱成像相機(jī)可包??括用于從用戶接收一個(gè)或多個(gè)輸入的用戶界面(例如108、112、114、116)。在一些示例中,用戶例如可調(diào)節(jié)IR調(diào)色方案、用于確定邊緣因子值的邊緣增益、邊緣中檔值、圖像混合的類型(例如跨過圖像恒定、依賴EFV、它們的組合等等)、圖像混合的量(例如混合比率)中的至少一個(gè)。在其它實(shí)施例中,這樣的參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)可能是固定的。
在一些實(shí)施例中,各種邊緣檢測技術(shù)可被包括在VL圖像處理中,諸如在2014年3月21日提交的編號14/222153的題為“VISIBLE LIGHT IMAGE WITH EDGE MARKING FOR ENHANCING IR IMAGERY”的美國專利申請中所述,該專利申請被受讓給本申請的受讓人,并且在此通過引用整體并入。在一些這樣的實(shí)施例中,可以各種各樣的方式使用被確定成對應(yīng)于VL圖像中的邊緣的像素。例如,在一些示例中,在創(chuàng)建混合圖像中為每個(gè)像素使用的混合比率可依賴于相應(yīng)的VL像素是否被確定成邊緣像素。另外或可替代地,可基于像素是否被確定成邊緣像素而為一個(gè)或多個(gè)VL像素確定邊緣因子值。
已經(jīng)描述了示例性的熱圖像相機(jī)和相關(guān)的技術(shù)。在本公開中所述的技術(shù)也可在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中來體現(xiàn)或編碼,該介質(zhì)諸如包含指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中嵌入或編碼的指令可使可編程處理器或其它處理器例如當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)執(zhí)行該方法。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬盤、光介質(zhì)或其它計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
例如,包括這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的外部計(jì)算機(jī)可以從熱成像相機(jī)或從存儲器接收相應(yīng)的可見光和紅外線圖像,并執(zhí)行邊緣檢測和/或處理VL和IR圖像以生成如本文所述的顯示圖像。在一些實(shí)施例中,可以在多個(gè)部件中體現(xiàn)技術(shù)的各種部分。例如,熱成像相機(jī)可以檢測可見光圖像中的邊緣,并且將檢測的邊緣信息傳遞給外部計(jì)算設(shè)備,用于生成合并檢測的邊緣的顯示圖像。另外或可替代地,外部計(jì)算設(shè)備可輔助或以其它方式執(zhí)行邊緣檢測和/或增強(qiáng)技術(shù)。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中,可以在顯示系統(tǒng)中體現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。顯示系統(tǒng)可以被配置成接收VL和IR圖像數(shù)據(jù),并且執(zhí)行諸如本文所述的那些之類的過程。示范性顯示系統(tǒng)可以包括用于執(zhí)行這樣的過程的一個(gè)或多??個(gè)處理器、顯示器和用戶界面。顯示系統(tǒng)可以被合并到能夠接收和處理圖像數(shù)據(jù)的任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)備或系統(tǒng)中。在一些實(shí)施例中,顯示系統(tǒng)可以包括便攜式、手持式熱成像相機(jī),諸如本文中其它地方所述的那些,以便捕獲相應(yīng)的VL和IR圖像并向成像系統(tǒng)的其它部件提供VL和IR圖像數(shù)據(jù)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,成像系統(tǒng)被完全合并到這樣的相機(jī)中,或者可以實(shí)質(zhì)上由能夠執(zhí)行所述的任何各種過程的相機(jī)組成。
已經(jīng)描述了各種實(shí)施例。這樣的示例是非限制性的,并且不以任何方式限定或限制本發(fā)明的范圍。相反,這些和其它示例在下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。