專利名稱：遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置以及遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置、遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置、遠(yuǎn)紅外 輻射圖像處理方法和遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理程序。更具體地，本發(fā)明涉及用 于處理通過檢測從對象輻射的遠(yuǎn)紅外線所獲得的遠(yuǎn)紅外輻射圖像的遠(yuǎn)紅外 輻射圖像處理裝置、遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置、遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理方法和遠(yuǎn) 紅外輻射圖像處理程序。
背景技術(shù)：
已經(jīng)存在遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置， 一種用于熱攝像的設(shè)備，其中利用遠(yuǎn) 紅外輻射傳感器測量成像對象的溫度、通過熱攝像來對給定對象進(jìn)行成 像。遠(yuǎn)紅外輻射傳感器通常由諸如熱電元件或者輻射熱測量器之類的、能
夠檢測來自受成像對象輻射的遠(yuǎn)紅外線的能量(熱)的像元(picture element)構(gòu)成。
當(dāng)通過上述類型的遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置來拍攝對象的圖像時，圖像由 像素構(gòu)成。如果實(shí)際輸出的像素在數(shù)目上具有大的增加，則除非代表圖像 形式的度量的灰度級(gray-scale level)的范圍被擴(kuò)大，否則輸出值的分辨 率下降。相反，如果分辨率在灰度范圍保持不變的情況下被增大，則可以 顯示的溫度范圍變窄。例如，如果利用遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)在0.05"C的增量下 拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像被顯示在256級灰度的監(jiān)視器上，則可以顯示的最 低和最高溫度之間最大差異僅僅是12.8°C。
已經(jīng)提出了諸如在公開號為平成07-035621的日本專利公開(以下稱 為專利文獻(xiàn)1)中所公開的紅外輻射溫度測量裝置。這種類型的裝置顯示 利用紅外輻射相機(jī)所拍攝的紅外輻射圖像，以指示出關(guān)于給定對象的溫度 信息。當(dāng)所顯示圖像的給定點(diǎn)被指定時，裝置顯示與指定點(diǎn)相對應(yīng)的溫 度。
還提出了諸如在公開號為平成07-239271的日本專利公開(以下稱為 專利文獻(xiàn)2)中所公開的遠(yuǎn)紅外輻射圖像顯示裝置。在計算出的數(shù)據(jù)并未 充滿滿標(biāo)度(full-scale)數(shù)據(jù)范圍的情況下，這種類型的裝置執(zhí)行移位操 作以創(chuàng)建具有裝置的信號處理部分所請求的位數(shù)的圖像顯示數(shù)據(jù)。
已提出了諸如在公開號為2000-074741的日本專利公開(以下稱為專 利文獻(xiàn)3)中所公開的成像裝置。在單個幀中同時存在低照度對象和高照 度對象的情況下，這種類型的裝置對所涉及的信號級別進(jìn)行偏置并且適當(dāng) 控制其放大因數(shù)。
還提出了諸如在公開號為2003-344167的日本專利公開(以下稱為專 利文獻(xiàn)4)中所公開的遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)系統(tǒng)?；谂c輻射紅外線的對象的 溫度成比例的圖像信號的相對溫度分布，這種類型的裝置以低濃度使溫度 范圍變窄，以便選擇性地突出溫度分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
存在希望檢測所成像對象的表面上的不同點(diǎn)之間的溫度的細(xì)微差異或 者表示所檢測的成像對象的詳細(xì)狀態(tài)的情況。在這些情況下，根據(jù)上面所 列出的現(xiàn)有技術(shù)，在不突出背景或除檢測對象之外的附近對象的情況下， 可能無法表示成像對象上的特定點(diǎn)或者該點(diǎn)周圍的細(xì)微差異。
例如，根據(jù)上面引用的專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)，可以知道對象圖像 中的特定點(diǎn)的詳細(xì)溫度。但是，可能無法在視覺上顯示所成像對象的附近 點(diǎn)之間的表面溫度的詳細(xì)差異。
根據(jù)上面引用的專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)，如果在整個成像范圍上的 不同點(diǎn)之間的溫度中存在大的差異(尤其是如果熱對象或低溫對象包括在 成像范圍中或者如果在成像對象和其背景之間存在溫度上的巨大差異)， 則可能無法獲得足夠的分辨率。
根據(jù)上面引用的專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)，根據(jù)頻率來自動將信號級 別偏置，其中在該頻率下，出現(xiàn)指示出紅外線的檢測量(即，溫度)的信 號級別。伴隨的是，所公開的技術(shù)不適合于將要成像的特定對象或者對象 的特定范圍己被預(yù)先確定的情況。
根據(jù)上面引用的專利文獻(xiàn)4所公開的技術(shù)，由遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)所檢測 到的高度集中(即，具有高的出現(xiàn)頻率)的溫度范圍被自動突出，以增強(qiáng) 特定范圍溫度的分辨率。伴隨的是，與專利文獻(xiàn)3的技術(shù)相似，該技術(shù)不 適合于將要成像的特定對象或者對象的特定范圍已被預(yù)先選擇的情況。
本發(fā)明是在考慮到上述情形而做出的，并且提供用于顯示遠(yuǎn)紅外輻射 圖像中的特定區(qū)域的詳細(xì)輸出值的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置、遠(yuǎn)紅外輻射 成像裝置、遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理方法和遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理程序。
在執(zhí)行本發(fā)明的過程中并且根據(jù)其一個實(shí)施例，提供了一種遠(yuǎn)紅外輻 射圖像處理裝置，用于處理通過檢測從對象所輻射的遠(yuǎn)紅外線而拍攝的圖 像，所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置包括圖像信號接收部分，其被配置用 于接收圖像信號，該圖像信號指示出由遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻 射圖像；區(qū)域指定接收裝置，其被配置用于接收區(qū)域指定信息輸入，以指
定遠(yuǎn)紅外輻射圖像的特定區(qū)域；和分辨率轉(zhuǎn)換部分，其被配置用于轉(zhuǎn)換可
用于遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由區(qū)域指定信息所指定的特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線 的量的分辨率，從而創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
在使用上面所概述的發(fā)明性的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置的情況下，圖 像信號接收部分首先接收指示出由遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖 像的圖像信號。該裝置的區(qū)域指定接收部分接收用于指定遠(yuǎn)紅外輻射圖像 的特定區(qū)域的區(qū)域指定信息輸入。然后，該裝置的分辨率轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換可 用于遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由區(qū)域指定信息所指定的特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線 的量的分辨率，從而創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，僅可用于遠(yuǎn)紅外 輻射圖像中的感興趣的特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率被轉(zhuǎn)換。
也就是說，在保持總體圖像的分辨率的同時，可以根據(jù)要求來設(shè)置特 定區(qū)域的分辨率。這使得可以在成像總圖像的同時，以更適當(dāng)?shù)姆绞絹肀?示所成像對象中特別感興趣的區(qū)域。


在閱讀下面的描述和附圖之后，本發(fā)明的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯
而易見，在附圖中-
圖1是遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置的框圖2是說明由該裝置的圖像處理部分所執(zhí)行的典型處理的框圖3是說明一種圖像信號的示意圖，該圖像信號指示出由遠(yuǎn)紅外輻射 成像裝置檢測到的遠(yuǎn)紅外線的量；
圖4是說明通過圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換所獲得的分辨率轉(zhuǎn)換后圖像信 息的示意圖5是說明通過圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換所獲得的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像 信息的另一示意圖6是說明通過圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換所獲得的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像 信息的另一示意圖7是說明顯示畫面的示意圖8是說明成像對象通常如何被顯示在顯示畫面上的示意圖；和
圖9是說明顯示成像對象的顯示畫面的分辨率通常如何被轉(zhuǎn)換的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是體現(xiàn)本發(fā)明 的遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100的框圖。在圖1中，遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100 由遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101、光學(xué)模塊102、讀出電路103、傳感器信號處理 電路104和圖像處理部分IIO構(gòu)成。
光學(xué)模塊102由透鏡102a構(gòu)成，透鏡102a利用通過透鏡運(yùn)動進(jìn)行聚 焦和變焦的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)并利用光圈控制機(jī)構(gòu)(未示出)，將來自 對象的光聚焦到遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101。這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動部件是由圖像處 理部分IIO中包括的控制部分lll所發(fā)出的控制信號來驅(qū)動的。
遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101具有大量的遠(yuǎn)紅外輻射感知元件，并且檢測進(jìn) 入到遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101中和入射到各個感知元件上的遠(yuǎn)紅外線的量。 遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101是由諸如熱電元件或輻射熱測量器之類的、用于感 知所輻射的遠(yuǎn)紅外線的能量(即，熱)的感知元件形成。檢測入射到各個
遠(yuǎn)紅外輻射感知元件上的遠(yuǎn)紅外線的量。以將被讀出電路103獲得的模擬
圖像波形的形式輸出從感知元件檢測到的大量遠(yuǎn)紅外線。此外，與來自傳
感器信號處理電路104的控制信號相應(yīng)地控制遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101的信 號讀出定時。
讀出電路103是在控制部分111的控制下進(jìn)行操作的前端電路。讀出 電路103具有A/D轉(zhuǎn)換器103a， A/D轉(zhuǎn)換器103a將遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101 所輸出的模擬圖像波形轉(zhuǎn)換為13位的圖像信號。在其初始狀態(tài)下，A/D轉(zhuǎn) 換器103a輸出在感興趣的成像對象為409.55'C時位數(shù)為8,192的圖像信號 和在0。C時灰度級為"0"的輸出信號。A/D轉(zhuǎn)換器103a被設(shè)計為以0.05 。C的增量來指示遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101所檢測到的溫度。這些設(shè)置可以根 據(jù)要求而變更。
傳感器信號處理電路104在作為圖像處理部分110的部件的控制部分 111的控制下，輸出用于控制遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101的控制信號。遠(yuǎn)紅外 輻射傳感器101根據(jù)這些控制信號來操作。
圖像處理部分IIO包括控制部分111、圖像處理電路112和壓縮/傳輸 處理電路113?？刂撇糠謑ll是通常由CPU (中央處理器)、ROM (只讀 存儲器)和RAM (隨機(jī)存取存儲器)構(gòu)成的微控制器?？刂撇糠?11通 過執(zhí)行ROM或別處所存儲的適當(dāng)程序來提供遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100的 組件的總體控制。
根據(jù)圖像處理電路112所處理的圖像信號，控制部分lll提取所有的 遠(yuǎn)紅外輻射感知元件的灰度級。控制部分111具有包含如下兩個寄存器的 寄存器模塊110b (見圖2):區(qū)域指定寄存器llObl和位指定寄存器 110b2，其中區(qū)域指定寄存器llObl接收用于指定遠(yuǎn)紅外輻射圖像的特定 區(qū)域的區(qū)域指定信息輸入，位指定寄存器110b2接收用于指示分辨率的分 辨率信息。
如稍后參考圖6所詳細(xì)討論的，控制部分111創(chuàng)建區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換 后的圖像并輸出指示出如此創(chuàng)建的區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像的分辨率轉(zhuǎn) 換后的圖像信息，其中在所述區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像中，可用于區(qū)域 指定信息所指定的特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率被轉(zhuǎn)換。
在控制部分Ul的控制下，圖像處理電路112處理由A/D轉(zhuǎn)換器103a 進(jìn)行了數(shù)字化的信號，使其成為構(gòu)成適當(dāng)圖像信號的數(shù)據(jù)。由圖像處理電 路112所如此處理的遠(yuǎn)紅外輻射圖像數(shù)據(jù)被輸出給壓縮/傳輸處理電路113 和控制部分lll。
在將圖像處理電路112所處理的遠(yuǎn)紅外輻射圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機(jī) 400之前，壓縮/傳輸處理電路113對所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。壓縮/傳輸處 理電路113在控制部分111的控制下操作，并且以諸如JPEG (聯(lián)合圖像 專家組標(biāo)準(zhǔn))之類的適當(dāng)?shù)撵o止圖像數(shù)據(jù)格式對來自圖像處理電路112的 信號進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼。
壓縮/傳輸處理電路113也可以被安排為以MPEG (運(yùn)動圖像專家組) 格式對運(yùn)動圖像進(jìn)行壓縮編碼。計算機(jī)400通過諸如LAN (局域網(wǎng))之類 的通信手段連接到遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100，并且包括輸入部分、輸出部 分、顯示部分和記錄介質(zhì)部分(都未示出)。輸入部分接收用戶對遠(yuǎn)紅外 輻射成像裝置100所執(zhí)行的操作的輸入。輸出部分將反映上述輸入的控制 信號輸出給控制部分111。顯示部分顯示遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100所拍攝 的圖像。記錄介質(zhì)部分記錄構(gòu)成遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100所拍攝的圖像的 圖像數(shù)據(jù)，并且取出由來自控制部分111的控制信號所指定的數(shù)據(jù)。取出 的數(shù)據(jù)被輸出給控制部分lll。
現(xiàn)在將說明遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100的基本工作。在控制部分111的 控制下，遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101根據(jù)傳感器信號處理電路104所輸出的控 制信號，感知從成像對象310和背景320所輻射的遠(yuǎn)紅外線?；谌绱藱z 測到的遠(yuǎn)紅外線，遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101輸出指示出遠(yuǎn)紅外輻射感知信號 的模擬圖像波形。然后感知信號被接連輸入到讀出電路103中，在讀出電 路103中，A/D轉(zhuǎn)換器103a將信號轉(zhuǎn)換為代表灰度級的數(shù)字信號。
圖像處理電路112對來自讀出電路103的、由A/D轉(zhuǎn)換器103a進(jìn)行 了模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進(jìn)行校正。如此處理的數(shù)字化圖像信號被發(fā)送給壓 縮/傳輸處理電路113。
壓縮/傳輸處理電路113對所供應(yīng)的圖像信號進(jìn)行壓縮編碼。壓縮編碼 后的數(shù)據(jù)被通過控制部分111發(fā)送給計算機(jī)400。遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置
100所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像被以上述方式顯示。通過觀看所顯示的圖
像，用戶能夠知道成像對象310的表面溫度。
代表檢測到的遠(yuǎn)紅外線并由遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101所輸出的感知信號 被讀出電路103的A/D轉(zhuǎn)換器103a轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該數(shù)字信號指示出 灰度級并且被轉(zhuǎn)發(fā)給圖像處理部分110。如參考圖3將詳細(xì)討論的，以使 用13位的序列的二進(jìn)制形式來表示指示出灰度級的數(shù)字信號。圖像處理 部分IIO從數(shù)字信號的13位的序列中提取連續(xù)8位的序列，并將提取出的 序列作為分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息通過控制部分111發(fā)送給計算機(jī)400。 在此，圖像處理部分110通過變更數(shù)字信號中、從其提取了局部位序列的 位置，針對遠(yuǎn)紅外線的量來轉(zhuǎn)換分辨率。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100將圖像處理 部分IIO和遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101、光學(xué)模塊102、讀出電路103和傳感 器信號處理電路104集成在單個機(jī)殼中以拍攝遠(yuǎn)紅外輻射圖像。然而，這 不是要限制本發(fā)明。可替代地，遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100可以被分為用于 拍攝遠(yuǎn)紅外輻射圖像的遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)和遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置。遠(yuǎn)紅 外輻射圖像處理裝置可以包括上述的圖像處理部分110，其用于處理遠(yuǎn)紅 外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像。
接下來是對如何通過遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置來實(shí)現(xiàn)分辨率轉(zhuǎn)換的詳細(xì)描 述。圖2是說明由該裝置的圖像處理部分IIO所執(zhí)行的典型處理的框圖。 如圖2所示，圖像處理部分IIO包含寄存器模塊110b并且接收遠(yuǎn)紅外輻射 圖像110a。接收到的遠(yuǎn)紅外輻射圖像被分辨率轉(zhuǎn)換區(qū)域指定部分110c和 分辨率轉(zhuǎn)換圖像創(chuàng)建部分110d進(jìn)行處理。該處理提供指示出區(qū)域內(nèi)分辨 率轉(zhuǎn)換后的圖像110e的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息(見圖4)。該信息被輸 出給計算機(jī)400。
圖像處理部分UO接收指示出遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101所檢測到的遠(yuǎn)紅 外線的量的圖像信號(見圖3)。該圖像信號由13位的序列構(gòu)成，13位 的序列以二進(jìn)制形式表示可用于涉及的各個像素的遠(yuǎn)紅外線的量。
寄存器模塊110b是作為圖像處理部分IIO的部件的控制部分111內(nèi)的 存儲區(qū)域。照此，寄存器模塊110b包括區(qū)域指定寄存器110bl和位指定寄存器110b2。寄存器模塊110b可以接收并存儲可以通過LAN等而從計 算機(jī)400發(fā)送的數(shù)據(jù)。
區(qū)域指定寄存器llObl接收指示出遠(yuǎn)紅外輻射圖像110a內(nèi)所指定的分 辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的區(qū)域指定信息(見圖7)的輸入。區(qū)域指定寄存器 llObl可以存儲如此接收到的區(qū)域指定信息。
分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域可以根據(jù)要求而在大小、位置和形狀上變更。
位指定寄存器110b2從計算機(jī)400接收指示出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為的分辨率 的分辨率信息的輸入。位指定寄存器110b2可以存儲如此接收到的分辨率 信息。通過利用分辨率信息，用戶可以指定是否針對分辨率轉(zhuǎn)換而創(chuàng)建分 辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域。
如上所述，寄存器模塊110b允許用戶通過計算機(jī)400來設(shè)置所期望 的分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域和目標(biāo)分辨率。寄存器模塊110b還可以存儲用戶 所期望的分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域和分辨率。
下面描述由圖像處理部分U0所執(zhí)行的用于轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)紅外輻射圖像的分 辨率的處理。圖像處理部分110首先使得分辨率轉(zhuǎn)換區(qū)域指定部分110c讀 取區(qū)域指定寄存器110bl所接收到的區(qū)域指定信息。
圖像處理部分110然后使得分辨率轉(zhuǎn)換圖像創(chuàng)建部分110d基于分辨 率轉(zhuǎn)換區(qū)域指定部分110c所讀取的區(qū)域指定信息，轉(zhuǎn)換像素的分辨率，這 些像素構(gòu)成來自遠(yuǎn)紅外輻射圖像110a的圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域 (見圖7)。同時，圖像處理部分110將除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的 區(qū)域中的像素轉(zhuǎn)換為預(yù)定分辨率，從而創(chuàng)建區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像 110e。單獨(dú)針對構(gòu)成遠(yuǎn)紅外輻射圖像110a的像素中的、包括在分辨率轉(zhuǎn)換 后的區(qū)域中的像素，圖像處理部分110指定提取圖像信號的局部位序列的 位置(不同于分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的相似位置)，從而創(chuàng)建已被轉(zhuǎn)換 為分辨率信息所指定的分辨率的區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像110e。
圖像處理部分110將創(chuàng)建的區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像110e作為分辨 率轉(zhuǎn)換后的圖像信息而輸出給計算機(jī)400。分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息在數(shù) 目上由從圖像信號的位序列中獲得的連續(xù)8位的局部序列構(gòu)成。如稍后參 考圖7至圖9將詳細(xì)討論的，計算機(jī)400基于所輸出的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖
像信息，在其監(jiān)視器上以256灰度級來顯示區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像 110e。
在除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的區(qū)域中的像素的分辨率被最小化， 以使得用于顯示從圖像信號的位序列中提取局部位序列的位置的范圍最大 化。可替代地，可以根據(jù)需要來設(shè)置分辨率。
作為另一可替代方式，也可以以與分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的分辨率相同 的方式和獨(dú)立于分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的方式，來轉(zhuǎn)換在除了分辨率轉(zhuǎn)換后 的區(qū)域之外的區(qū)域中的像素的分辨率。這使得可以以適當(dāng)?shù)姆直媛蕘盹@示 來自除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線(即，成像對象的表 面溫度)的量。
接下來是對針對分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的分辨率轉(zhuǎn)換的說明。圖3是說 明圖像信號1101a的示意圖，圖像信號1101a指示出遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置 所檢測到的遠(yuǎn)紅外線的量。
圖像信號1101a由對應(yīng)于每個像素的13位數(shù)據(jù)構(gòu)成。該信號以二進(jìn)制 形式表示遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101針對每個像素而檢測到的遠(yuǎn)紅外線的量。 構(gòu)成圖像信號1101a的數(shù)字位置(digit place)以從右到左的順序?qū)?yīng)于 "0.05。C" 、 "0.rC"、…、"102.4。C" 、 "204.8。C"。總之，數(shù)字位 置可以表示范圍在OX:至409.55'C的溫度。例示性地，圖3中的圖像信號 1101a指示27.3。C。
圖4、圖5和圖6是說明通過圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換所獲得的分辨率 轉(zhuǎn)換后的圖像信息的示意圖。圖4所示的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1102e 由從構(gòu)成圖像信號1101a (圖3)的13位序列中所提取的、范圍從第4位 至第11位的8位序列形成。分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1102e代表除進(jìn)行了 分辨率轉(zhuǎn)換的分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的區(qū)域的灰度級。
根據(jù)第12位是"0"或者"1"，分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1102e代表 不同范圍的溫度。如果第12位是"0"，則分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息 1102e代表256灰度級、增量為0.8°C、范圍從"0。C"至"204.0。C"的溫 度。如果第12位是"1"，則分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1102e代表256灰 度級、增量為0.8。C、范圍從"204.8。C"至"408.8。C"的溫度。
如上所述，在除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的區(qū)域中的像素的分辨率 被設(shè)置為相對較低，而用于顯示從圖像信號的位序列中提取局部位序列的 位置的范圍被設(shè)置為相對較寬。例如，如圖4所示，范圍從第4位至第11
位的8位序列可以被設(shè)置為從圖像信號1101a的13位序列中提取?？商娲?地，這些設(shè)置可以根據(jù)要求而變更。
例示性地，作為初始設(shè)置，在除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的區(qū)域中 的像素的分辨率可以被最小化，以便將使用于顯示提取范圍從第5位至第 12位的8位序列的位置的范圍最大化。也就是說，在遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置 100所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像中，那些除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的、 一般被認(rèn)為不太感興趣的區(qū)域可以被設(shè)置為最小分辨率。這使得分辨率轉(zhuǎn) 換后的區(qū)域可以將用戶的注意力吸引在計算機(jī)400的監(jiān)視器(未示出)上 所顯示的遠(yuǎn)紅外輻射圖像，并且可以將計算機(jī)400和其他硬件資源集中在 分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域。
可替代地，也可以以與分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的分辨率相同的方式和獨(dú) 立于分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的方式，來轉(zhuǎn)換在除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外 的區(qū)域中的像素的分辨率。這種安排使得在遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100所拍 攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像中，可以將那些除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的、一 般被認(rèn)為不太感興趣的區(qū)域的分辨率保持為相對較低。在需要注意除了分 辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域之外的任何區(qū)域時，該配置允許用戶增大感興趣的區(qū)域 的分辨率以更好地細(xì)看。
圖5所示的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1103e由從構(gòu)成圖像信號1101a 的13位序列中所提取的、范圍從第0位至第7位的8位序列形成。根據(jù)第 12位至第8位所表示的，分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1103e代表不同范圍的 溫度。例示性地，如果第12位至第8位都是"0"，則分辨率轉(zhuǎn)換后的圖 像信息1103e代表256灰度級、增量為"0.05。C"、范圍從"0°C"至 "12.75°C"的溫度。
如上所述，本實(shí)施例的遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100通過從構(gòu)成圖像信號 的13位序列中提取連續(xù)的8位序列，創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。單 獨(dú)針對分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域中所包括的像素，遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100指
定提取圖像信號的局部位序列的位置，該位置不同于分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域 之外的相似位置。這改變了構(gòu)成分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域的像素的分辨率。
圖6所示的分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1104e由從構(gòu)成圖像信號1101a 的13位序列中提取的、范圍從第0位至第6位7位序列形成。應(yīng)當(dāng)注意， 一附加位被附接在7位序列的最低位位置。
根據(jù)第12位至第7位所表示的，分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息1104e代表 不同范圍的溫度。例示性地，如果第12位至第7位都是"0"，則分辨率 轉(zhuǎn)換后的圖像信息1104e代表128灰度級、增量為0.05°C、范圍從"0°C" 至"6.35。C"的溫度。在這種方式下，可以利用分辨率低于數(shù)字化顯示的 分辨率的位序列來顯示遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101所輸出的遠(yuǎn)紅外輻射圖像。
利用本實(shí)施例，如上所述，可以從構(gòu)成遠(yuǎn)紅外輻射圖像的數(shù)字化圖像 信息中提取所期望的連續(xù)位序列。在作為檢測到的輸出值而顯示的溫度的 最小增量保持不變的情況下，本實(shí)施例的圖像處理部分IIO可以減少顯示 區(qū)域內(nèi)分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像的灰度級的數(shù)目。這可以幫助用戶在所顯示的 圖像中容易地識別溫度差異。
如果用戶希望強(qiáng)調(diào)溫度之間的差異，則所有要做的是將從位序列中所 提取的位右移。在所提取的位每次被右移一個位置時，灰度級的數(shù)目被減 半并且溫度之間的差異被雙倍強(qiáng)調(diào)。
下面描述的是基于遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖 像，顯示什么并且如何將其顯示在計算機(jī)400的監(jiān)視器畫面上。圖7是說 明典型的顯示畫面的示意圖。如果在沒有來自遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101的輸 入的情況下，如用戶所指定地執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換，則計算機(jī)400的監(jiān)視器 (未示出)提供諸如圖7所示顯示畫面401。
顯示畫面401具有分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域501，在該區(qū)域中，代表檢測 到的遠(yuǎn)紅外線的像素量的分辨率被轉(zhuǎn)換。在圖像處理部分110的控制下， 以不同于其他區(qū)域分辨率的圖像信號分辨率來顯示分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域 501。
在顯示畫面401上，具有相同量的所檢測到的遠(yuǎn)紅外線的像素中的每 一個都被安排為以同一灰度級來顯示。由于沒有來自遠(yuǎn)紅外輻射傳感器
101的輸入，因此圖像信號的級別保持不變。所有在分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域
501內(nèi)(區(qū)域521g)的都被以同一灰度級來顯示，且分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域 501之外的區(qū)域(區(qū)域421g)都被給予同一圖像信號級別。根據(jù)目的或成 像對象，分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域501可以根據(jù)要求而在大小、位置和形狀上 變更。
圖8是說明成像對象通常如何被顯示在顯示畫面上的示意圖。如果在 沒有如用戶所指定地執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換的情況下，對象312被遠(yuǎn)紅外輻射傳 感器101成像，則諸如圖8中所示的顯示畫面402出現(xiàn)在計算機(jī)400的監(jiān) 視器(未示出)上。
所示出的顯示畫面402在顯示由遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101所成像的對象
312。 在被設(shè)置為較低分辨率的情況下，顯示畫面402以同一灰度級來顯 示整個成像對象312而不管對象的表面溫度之間的輕微差異。成像對象 312因此形成單個區(qū)域(區(qū)域412a)。除了成像對象312之外的區(qū)域
(即，區(qū)域422g)由于其較低分辨率而也被以同一分辨率來顯示。
圖9是說明顯示成像對象的顯示畫面的分辨率通常如何被轉(zhuǎn)換的示意 圖。如果在如用戶所指定地轉(zhuǎn)換分辨率的情況下，對象313被遠(yuǎn)紅外輻射 傳感器101成像，則計算機(jī)400的監(jiān)視器(未示出)提供諸如圖9所示的 顯示畫面403。
所示出顯示畫面403在顯示由遠(yuǎn)紅外輻射傳感器101所成像的對象
313。 如在圖7的顯示畫面401中一樣，在顯示畫面403上，提供了分辨率 轉(zhuǎn)換后的區(qū)域503，在該區(qū)域中，代表檢測到的遠(yuǎn)紅外線的像素量的分辨 率被轉(zhuǎn)換。
分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域503內(nèi)的像素的分辨率被設(shè)置為不同于其他區(qū)域 (區(qū)域413a和423g)的分辨率。 一般而言，分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域503的 分辨率被設(shè)置為高于任何其他區(qū)域分辨率。在分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域503 中，在諸如513b、 513c、 513d、 513e和523g的區(qū)域中，利用多個灰度級 來代表不同量的所檢測到的遠(yuǎn)紅外線。
如圖8的情況一樣，除了分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域503之外的區(qū)域(即， 413a和423g)由于其較低分辨率而被以同一灰度級來顯示。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，例示性地，可以這樣來顯示所成像的人 體其面部被以相對較低的分辨率顯示，而身體上穿著的外套、襯衫或褲 子的口袋可以被強(qiáng)調(diào)，以對凹凸的口袋形狀和其中的可疑物進(jìn)行進(jìn)一步的 細(xì)看。
在被詢問時，如果說謊，則許多人將會覺得其面部上的體溫升高。如 果根據(jù)本發(fā)明將正在被詢問的人的面部指定為分辨率轉(zhuǎn)換后的區(qū)域，則可 以在觀察他或她的整個身體的運(yùn)動期間，更好地細(xì)看人臉的溫度。
體現(xiàn)了本發(fā)明的遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置100的部分功能可以通過計算機(jī) 來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，描述將由這些功能所執(zhí)行的處理的程序?qū)⒈惶峁?給用戶。在適當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)上運(yùn)行這些程序會使得設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)處理。描述 這些處理的程序可以被記錄在諸如磁記錄裝置、光盤、磁光記錄介質(zhì)和半 導(dǎo)體存儲器之類的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上。
可以通過諸如光盤之類的記錄有程序的便攜式記錄介質(zhì)來分發(fā)程序。 可替代地，程序可以被存儲在服務(wù)器計算機(jī)的存儲裝置中。在這種設(shè)置 中，程序可以被經(jīng)由適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器計算機(jī)傳送到其他計算機(jī)。
在從便攜式記錄介質(zhì)或者從服務(wù)器計算機(jī)的程序傳送之后，執(zhí)行程序 的計算機(jī)可以將程序安裝在其存儲裝置中。然后，計算機(jī)可以從其存儲裝 置中取出程序并根據(jù)所取出的程序來執(zhí)行處理。作為另一種可替代方式， 計算機(jī)可以直接從便攜式記錄介質(zhì)中取出程序，以按照程序進(jìn)行處理。作 為另一種可替代方式，在給定的程序被從服務(wù)器計算機(jī)傳送時，計算機(jī)可 以執(zhí)行與這種程序相對應(yīng)的處理。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，根據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以進(jìn)行各種 修改、組合、子組合和變更，只要這些修改、組合、子組合和變更在所附 權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
本發(fā)明包含與2007年7月4日于日本專利局遞交的日本專利申請JP 2007-175920有關(guān)的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用而被結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，其被配置用于處理通過檢測從對象所輻射的遠(yuǎn)紅外線而拍攝的圖像，所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置包括圖像信號接收部分，其被配置用于接收圖像信號，該圖像信號指示出由遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像；區(qū)域指定接收裝置，其被配置用于接收區(qū)域指定信息輸入，以指定所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像的特定區(qū)域；和分辨率轉(zhuǎn)換部分，其被配置用于轉(zhuǎn)換可用于所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由所述區(qū)域指定信息所指定的所述特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率，從而創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，還包括分辨率接收部分，該分辨率接收部分被配置用于接收分辨率信息輸入，以指示出所述 分辨率轉(zhuǎn)換部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換所使用的所述分辨率；其中，所述分辨率轉(zhuǎn)換部分創(chuàng)建所述分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息，其 中，可用于由所述區(qū)域指定信息所指定的所述特定區(qū)域的所述遠(yuǎn)紅外線的 量的分辨率被轉(zhuǎn)換為由所述分辨率信息所指示出的分辨率。
3. 如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，其中 所述圖像信號是由預(yù)定長度的位序列構(gòu)成的，該位序列以二進(jìn)制符號來代表可用于構(gòu)成所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像的每個像素的遠(yuǎn)紅外線的量；所述分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息在數(shù)字上由構(gòu)成所述圖像信號的所述位 序列的連續(xù)部分構(gòu)成的；并且在構(gòu)成由所述圖像信號所指示出的所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像的像素中，包 括在由所述區(qū)域指定信息所指定的所述特定區(qū)域中的像素被所述分辨率轉(zhuǎn) 換部分以如下方式來處理，從而使得創(chuàng)建具有所述特定區(qū)域的分辨率的所 述分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息使得所述圖像信號的所述位序列中提取所述 連續(xù)部分的位置不同于所述特定區(qū)域之外的區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，其中 所述區(qū)域指定接收裝置能夠存儲已被輸入并接收的所述區(qū)域指定信息。
5. 如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，其中 所述分辨率轉(zhuǎn)換部分通過減小可用于除所述特定區(qū)域之外的區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率，來創(chuàng)建所述分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
6. 如權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置，其中所述分辨率接收裝置能夠存儲己被輸入并接收的所述分辨率信息。
7. —種遠(yuǎn)紅外輻射成像設(shè)備，其被配置用于通過檢測從對象所輻射的遠(yuǎn)紅外線來拍攝圖像，所述遠(yuǎn)紅外輻射成像設(shè)備包括遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置，其被配置用于拍攝遠(yuǎn)紅外輻射圖像，以便輸出指示出所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像的圖像信號；圖像信號接收部分，其被配置用于接收由所述遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置所輸出的所述圖像信號；區(qū)域指定接收裝置，其被配置用于接收區(qū)域指定信息輸入，以指定所 述遠(yuǎn)紅外輻射圖像的特定區(qū)域；和分辨率轉(zhuǎn)換部分，其被配置用于轉(zhuǎn)換可用于所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像中 的、由所述區(qū)域指定信息所指定的所述特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨 率，從而創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
8. —種遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理方法，其被配置用于處理通過檢測從對象 所輻射的遠(yuǎn)紅外線而拍攝的圖像，所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理方法包括以下 步驟通過圖像信號接收部分執(zhí)行接收圖像信號，該圖像信號指示出由遠(yuǎn) 紅外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像；通過區(qū)域指定接收裝置執(zhí)行接收區(qū)域指定信息輸入，以指定所述遠(yuǎn) 紅外輻射圖像的特定區(qū)域；和通過分辨率轉(zhuǎn)換部分執(zhí)行轉(zhuǎn)換可用于所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由所述區(qū)域指定信息所指定的所述特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率，以便 創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
9. 一種遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理程序，其被配置用于使得計算機(jī)處理通過檢測從對象所輻射的遠(yuǎn)紅外線而拍攝的圖像，所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理程序包括以下步驟通過圖像信號接收部分執(zhí)行接收圖像信號，該圖像信號指示出由遠(yuǎn) 紅外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像；通過區(qū)域指定接收裝置執(zhí)行接收區(qū)域指定信息輸入，以指定所述遠(yuǎn) 紅外輻射圖像的特定區(qū)域；和轉(zhuǎn)換可用于所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由所述區(qū)域指定信息所指定的 所述特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率，以便創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信 息。
全文摘要
本發(fā)明公開了遠(yuǎn)紅外輻射成像裝置以及遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置和方法。遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置被配置用于處理通過檢測從對象所輻射的遠(yuǎn)紅外線而拍攝的圖像，所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像處理裝置包括圖像信號接收部分，被配置用于接收圖像信號，該圖像信號指示出由遠(yuǎn)紅外輻射相機(jī)所拍攝的遠(yuǎn)紅外輻射圖像；區(qū)域指定接收裝置，被配置用于接收區(qū)域指定信息輸入，該區(qū)域指定信息輸入用于指定遠(yuǎn)紅外輻射圖像的特定區(qū)域；和分辨率轉(zhuǎn)換部分，被配置用于轉(zhuǎn)換可用于遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由區(qū)域指定信息所指定的特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率，從而創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
文檔編號G01J5/48GK101339075SQ200810127590
公開日2009年1月7日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者只野詳二 申請人:索尼株式會社