使用熱成像智能監(jiān)控大街的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】公開了使用熱成像智能監(jiān)控大街的系統(tǒng)和方法的各種技術(shù)。例如，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以包括紅外成像模塊、處理器、通信模塊、存儲器及可調(diào)部件。該系統(tǒng)可以被固定、安裝或者以其它方式布置在沿著大街的各種位置處，并捕獲包括至少部分大街的場景的熱圖像?？梢詫釄D像執(zhí)行各種熱圖像處理和分析操作，以產(chǎn)生包括表示場景中的檢測目標(biāo)及與目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性的綜合監(jiān)控信息?；谠摫O(jiān)控信息可以采取各種措施，例如產(chǎn)生各種警告及智能調(diào)整大街上的各種可調(diào)部件的操作。該監(jiān)控信息可以在系統(tǒng)的多個實例中共享，并可以被傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
【專利說明】使用熱成像智能監(jiān)控大街的系統(tǒng)及方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]該申請要求了 2012年6月7日提交的題為“SYSTEMS AND METHODS FORINTELLIGENT MONITORING OF THOROUGHFARES USING THERMAL IMAGING”的美國臨時專利申請N0.61/656，841的權(quán)益，在此通過引用將它的全部并入本文。
[0003]該申請還要求了 2011年10月7日提交的題為“NON-UNIFORMITY CORRECTIONTECHNIQUES FOR INFRARED IMAGING DEVICES” 的美國臨時專利申請 N0.61/545，056 的權(quán)益，在此通過引用將它的全部并入本文。
[0004]該申請還要求了 2011年6月10日提交的題為“INFRARED CAMERA PACKAGINGSYSTES AND METHODS”的美國臨時專利申請N0.61/495，873的權(quán)益，在此通過引用將它的全部并入本文。
[0005]該申請還要求了 2011年6月10日提交的題為“INFRARED CAMERA SYSTEARCHITECTURES”的美國臨時專利申請N0.61/495，879的權(quán)益，在此通過引用將它的全部并入本文。
[0006]該申請還要求了 2011年6月10日提交的題為“INFRARED CAMERA CALIBRATIONTECHNIQUES”的美國臨時專利申請N0.61/495，888的權(quán)益，在此通過引用將它的全部并入本文
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0007]本發(fā)明的一個或多個實施例一般涉及熱成像設(shè)備，且尤其涉及例如使用熱圖像智能監(jiān)控大街。
【背景技術(shù)】
[0008]已有用于主動交通管理(例如，可變限速、匝道交通調(diào)節(jié)和交通燈控制)的交通監(jiān)控系統(tǒng)的一些方案和一些有限的實現(xiàn)方式。這些系統(tǒng)通常利用嵌入路面的金屬探測器(例如，感應(yīng)線圈)或壓力傳感器，它們被校準(zhǔn)用于大的目標(biāo)以粗略地檢測通過的車輛。同樣，現(xiàn)在的交通監(jiān)控系統(tǒng)通常被限制于僅提供涉及公路、主干道和其它主要道路上的車輛交通流量和/或密度(例如，估算的交通流率)的某些一般說明。當(dāng)將可見光攝像機(jī)提議為可選的傳感器(例如，在主要道路上的已知隘路上使用閉路式TV攝像機(jī))時，已知使用這種傳感器的監(jiān)控系統(tǒng)的檢測精度嚴(yán)重受到包括照明條件(例如，夜間、陰暗或強(qiáng)光)和天氣條件(例如，霧、雨或雪)的各種環(huán)境因素的影響。
[0009]還存在一種通過用諸如發(fā)光二極管(LED)光源的更高能效的光源替換氣體放電燈(例如，金屬鹵化燈、氣相燈)來增加路燈能效的舉動。LED光源和其它被提議的替換光源具有對輸出調(diào)整(例如，打開、關(guān)閉或調(diào)整光照強(qiáng)度至任意期望水平)響應(yīng)時間短的附加優(yōu)勢，由于該光源能夠僅在需要時打開并在不需要時關(guān)閉或者變暗，因此其可以允許進(jìn)一步地節(jié)省能源以及減少光污染。為了檢測什么時候需要照明，傳統(tǒng)的解決方案依賴于低分辨率運(yùn)動檢測器或接近傳感器。然而，這些傳感器用于簡單地感測物體是否接近，且不能提供使得能夠進(jìn)行用于在各種類型的大街(例如，街道、人行道、隧道通道、道路和車輛、行人和/騎自行車的人可以在上面通行的其它大街)上發(fā)現(xiàn)的光源和其它可調(diào)設(shè)備的智能、穩(wěn)健和精確控制的高級分析所必需的詳細(xì)信息。由于傳統(tǒng)的交通監(jiān)控系統(tǒng)僅適合一般車輛交通流量監(jiān)控和/或在晚上光源變暗時不能很好的工作，所以它們在這一點(diǎn)上還不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]公開了使用熱成像智能監(jiān)控大街(例如，街道、道路、隧道的通道、人行道)的系統(tǒng)和方法的各種技術(shù)。例如，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以包括紅外成像模塊、處理器、通信模塊、存儲器、可見光攝像機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器、電子羅盤和可調(diào)部件。該系統(tǒng)可以被安裝、安置或者以其它方式布置在沿著大街的各個位置，并且該系統(tǒng)可以捕獲包括至少一部分大街的場景的熱圖像?？梢詫釄D像執(zhí)行各種熱圖像處理和分析操作，以產(chǎn)生包括指示場景中的檢測目標(biāo)和與目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性的綜合監(jiān)控信息?；谠摫O(jiān)控信息，可以采取各種措施，如產(chǎn)生各種警報和智能調(diào)整大街上的各種可調(diào)設(shè)備的操作。該監(jiān)控信息可以在該系統(tǒng)的多種情況下共享，并且可以與外部設(shè)備通信。
[0011]在一個實施例中，智能監(jiān)控系統(tǒng)包括沿大街位置布置的紅外成像模塊，該紅外成像模塊包含配置為捕獲包含至少部分大街場景的熱圖像的焦平面陣列(FPA);和與紅外成像模塊通信的處理器，該處理器被配置為分析熱圖像，以確定一個或多個目標(biāo)的存在和與場景中的目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性，并且基于存在和屬性的確定產(chǎn)生監(jiān)控信息。
[0012]在另一實施例中，智能監(jiān)控的方法包括在紅外成像模塊的焦平面陣列(FPA)捕獲包含至少部分大街場景的熱圖像，其中沿大街位置布置紅外成像模塊使得部分大街在紅外成像模塊的視野(FOV)范圍內(nèi)；分析熱圖像以確定一個或多個目標(biāo)的存在和與該場景中的目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性；和基于存在和屬性的確定產(chǎn)生監(jiān)控信息。
[0013]該發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定，通過引用將其并入該部分。通過考慮下面詳述的一個或多個實施例，將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供對本發(fā)明實施例的更完整的理解以及對其附加優(yōu)勢的認(rèn)識。將參考首先簡略描述的附圖的附加頁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1示出了根據(jù)本公開的實施例的配置為在主機(jī)設(shè)備中實現(xiàn)的紅外成像模塊。
[0015]圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的裝配好的紅外成像模塊。
[0016]圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的并置在插槽上方的紅外成像模塊的分解圖。
[0017]圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的包括紅外傳感器陣列的紅外傳感器組件的方框圖。
[0018]圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的確定NUC項的各種操作的流程圖。
[0019]圖6示出了根據(jù)本公開的實施例的鄰近像素之間的差異。
[0020]圖7示出了根據(jù)本公開的實施例的平場校正技術(shù)。
[0021]圖8示出了根據(jù)本公開的實施例的圖5的各種圖像處理技術(shù)和在圖像處理流水線中應(yīng)用的其它操作。
[0022]圖9示出了根據(jù)本公開的實施例的時域降噪過程。
[0023]圖10示出了根據(jù)本公開的實施例的圖6的圖像處理流水線的幾個過程的特定實現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)。
[0024]圖11示出了根據(jù)本公開的實施例的鄰近像素中的空間關(guān)連的FPN。
[0025]圖12示出了根據(jù)本公開的實施例的使用熱成像的智能監(jiān)控系統(tǒng)的方框圖。
[0026]圖13示出了根據(jù)本公開的實施例的安裝在路燈中的智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0027]圖14示出了根據(jù)本公開的實施例的安裝有聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的大街。
[0028]圖15示出了根據(jù)本公開的實施例的實現(xiàn)為能便利地合并到路燈中的電子模塊的智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0029]圖16示出了根據(jù)本公開的實施例的使用熱成像的智能監(jiān)控大街的方法。
[0030]通過參考下面的詳細(xì)描述，將最好地理解該發(fā)明的實施例和它們的優(yōu)勢。應(yīng)該意識到，類似的附圖標(biāo)記用于識別在一個或者多個附圖中示出的類似的元件。
【具體實施方式】
[0031]圖1示出了根據(jù)本公開的實施例的配置為在主機(jī)設(shè)備102中實現(xiàn)的紅外成像模塊100 (例如，紅外攝像機(jī)或紅外成像設(shè)備)。對于一個或多個實施例，可以用小形狀因素(small form factor)和根據(jù)晶圓級封裝技術(shù)或者其它封裝技術(shù)實現(xiàn)紅外成像模塊100。
[0032]在一個實施例中，可以配置紅外成像模塊100以在例如移動電話、平板電腦設(shè)備、筆記本電腦設(shè)備、個人數(shù)字助理、可見光攝像機(jī)、音樂播放器或者任何其它適合的移動設(shè)備的小型便攜式主機(jī)設(shè)備102中實現(xiàn)。在這一點(diǎn)上，紅外成像模塊100可以用于將紅外成像特征提供給主機(jī)設(shè)備102。例如，可以配置紅外成像模塊100以捕獲、處理和/或以其它方式管理紅外圖像并將這些紅外圖像提供給主機(jī)設(shè)備102，用于以任何所希望的方式使用(例如，用于進(jìn)一步處理，以存儲在存儲器中、顯示、由運(yùn)行在主機(jī)設(shè)備102上的各種應(yīng)用軟件使用、輸出到其它設(shè)備或其它用途)。
[0033]在各種實施例中，可以配置紅外成像模塊100以在低電壓電平下和寬溫度范圍上操作。例如，在一個實施例中，紅外成像模塊100可以使用約2.4伏、2.5伏、2.8伏或者更低電壓的電源操作，以及在約-20攝氏度到約+60攝氏度的溫度范圍內(nèi)操作(例如，在約80攝氏度的環(huán)境溫度范圍內(nèi)提供適當(dāng)?shù)膭討B(tài)范圍和性能)。在一個實施例中，通過在低電壓電平操作紅外成像模塊100，與其它類型的紅外成像設(shè)備相比，紅外成像模塊100可以受到減少的自加熱的量。結(jié)果，可以在用于補(bǔ)償這種自加熱的措施減少的情況下操作紅外成像模塊 100。
[0034]如圖1所示，主機(jī)設(shè)備102可以包括插槽104、快門105、運(yùn)動傳感器194、處理器195、存儲器196、顯示器197和/或其它部件198。插槽104可以被配置成接收紅外成像模塊100，如箭頭101所標(biāo)識的。在這一點(diǎn)上，圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的裝配在插槽104中的紅外成像模塊100。
[0035]運(yùn)動傳感器194可以由可用于檢測主機(jī)設(shè)備102的運(yùn)動的一個或多個加速度計、陀螺儀或其它適當(dāng)設(shè)備來實現(xiàn)。運(yùn)動傳感器194可以由處理模塊160或處理器195監(jiān)控并向處理模塊160或處理器195提供信息以檢測運(yùn)動。在各種實施例中，運(yùn)動傳感器194可以實現(xiàn)為主機(jī)設(shè)備102 (如圖1所示)、紅外成像模塊100或者固定到或以其它方式與主機(jī)設(shè)備102連接的其它器件的一部分。
[0036]處理器195可以實現(xiàn)為任何適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備(例如，邏輯設(shè)備、微控制器、處理器、專用集成電路(ASIC)或其它設(shè)備)，其可以被主機(jī)設(shè)備102使用以執(zhí)行諸如存儲器196中提供的軟件指令的適當(dāng)指令。顯示器197可以用于顯示捕獲的和/或處理的紅外圖像和/或其它圖像、數(shù)據(jù)和信息?？梢允褂闷渌考?98來實現(xiàn)各種應(yīng)用(例如，時鐘、溫度傳感器、可見光攝像機(jī)或其它部件)所需的主機(jī)設(shè)備102的任意特征。另外，可以提供機(jī)器可讀介質(zhì)193以存儲載入存儲器196中的并由處理器195執(zhí)行的非暫時性指令。
[0037]在各種實施例中，可以為了大規(guī)模生產(chǎn)而實現(xiàn)紅外成像模塊100和插槽104，以促使高容量的應(yīng)用，諸如在移動電話或其它設(shè)備(例如，需要小形狀因素)中實現(xiàn)。在一個實施例中，當(dāng)將紅外成像模塊100安裝在插槽104中時，紅外成像模塊100和插槽104的組合的總尺寸可以為約8.5mm*8.5mm*5.9mm。
[0038]圖3示出了根據(jù)本公開的實施例的并置在插槽104上方的紅外成像模塊100的分解圖。紅外成像模塊100可以包括透鏡鏡筒110、外殼120、紅外傳感器組件128、電路板170、基底150和處理模塊160。
[0039]透鏡鏡筒110可以至少部分包圍經(jīng)由透鏡鏡筒110中的光圈112在圖3中部分可見的光學(xué)元件180 (例如，透鏡)。透鏡鏡筒110可以包括基本圓柱狀的延伸部114，該延伸部可以用于使透鏡鏡筒110與外殼120中的光圈122連接。
[0040]舉例來說，可以將紅外傳感器組件128實施為具有安裝在基底140上的帽蓋130(例如，蓋)。紅外傳感器組件128可以包括以陣列或者其它形式實現(xiàn)在基底140上并且由帽蓋130覆蓋的多個紅外傳感器132 (例如，紅外探測器)。例如，在一個實施例中，可以將紅外傳感器組件128實現(xiàn)為焦平面陣列(FPA)。例如，可以將上述焦平面陣列實現(xiàn)為真空封裝組件(例如，由帽蓋130和基底140密封的)。在一個實施例中，可以將紅外傳感器組件128實現(xiàn)為晶圓級封裝(例如，紅外傳感器組件128可以由晶圓上提供的一組真空封裝組件切單而成)。在一個實施例中，紅外傳感器組件128可以實現(xiàn)為使用約2.4伏、2.5伏、2.8伏或者類似電壓的電源來操作。
[0041]紅外傳感器132可以配置成檢測來自目標(biāo)場景的紅外輻射(例如，紅外能量)，舉例來說，目標(biāo)場景包括在具體實現(xiàn)方式中所需的中波紅外波段(麗IR)、長波紅外波段(LWIR)和/或其它熱成像波段。在一個實施例中，可以根據(jù)晶圓級封裝技術(shù)提供紅外傳感器組件128。
[0042]例如，紅外傳感器132可以實現(xiàn)為以任一所需的陣列圖案排列的以提供多個像素的微輻射探測儀或其它類型的熱成像紅外傳感器。在一個實施例中，可以將紅外傳感器132實現(xiàn)為像素間距為17μπι的氧化釩(VOx)探測器。在各種實施例中，可以使用約32*32的紅外傳感器132、約64*64的紅外傳感器132、約80*64的紅外傳感器132的陣列或者其它陣列尺寸。
[0043]基底140可以包括各種電路，例如，在一個實施例中包含尺寸小于約5.5mm*5.5mm的讀出集成電路(ROIC)。當(dāng)如圖5A、5B和5C所示裝配紅外成像模塊100時，基底140還可以包括可用于接觸安置在外殼120內(nèi)表面上的互補(bǔ)連接點(diǎn)的接合墊142。在一個實施例中，可以用低壓差穩(wěn)壓器(LDO)實現(xiàn)R0IC，以執(zhí)行電壓調(diào)節(jié)從而減小引入到紅外傳感器組件128的電源噪聲并因此提供改善的電源抑制比(PSRR)。而且，通過實現(xiàn)具有ROIC的LDO(例如，在晶圓級封裝內(nèi))，可以消耗較小的管芯面積并且需要較少的分立管芯(或者芯片)。
[0044]圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的包含紅外傳感器132的陣列的紅外傳感器組件128的方框圖。在該示例性的實施例中，提供紅外傳感器132作為R0IC402的部分單元陣列。R0IC402包括偏壓產(chǎn)生定時控制電路404、列放大器405、列復(fù)用器406、排復(fù)用器408和輸出放大器410。可以通過輸出放大器410將由紅外傳感器132捕獲的圖像巾貞(例如,熱圖像)提供給處理模塊160、處理器195和/或任何其它適當(dāng)?shù)牟考詧?zhí)行在此描述的各種處理技術(shù)。雖然圖4中示出的是8*8陣列，但在其它實施例中可以使用任何所需的陣列配置。在2000年2月22日發(fā)布的美國專利N0.6，028，309中可以找到ROIC和紅外傳感器(例如，微輻射探測儀電路)的進(jìn)一步描述，在此通過引用將它的全部并入本文。
[0045]紅外傳感器組件128可以捕獲圖像(例如，圖像幀)并以各種速率提供來自其ROIC的這些圖像。處理模塊160可以用于對捕獲的紅外圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚聿⑶铱梢愿鶕?jù)任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)實施。在一個實施例中，可以將處理模塊160實現(xiàn)為ASIC。在這一點(diǎn)上，這種ASIC可以配置成以高性能和/或高效率執(zhí)行圖像處理。在另一實施例中，處理模塊160可以用通用中央處理器(CPU)來實現(xiàn)，其可以配置為執(zhí)行適當(dāng)?shù)能浖噶钜詧?zhí)行圖像處理、與各個圖像處理塊協(xié)調(diào)并執(zhí)行圖像處理、協(xié)調(diào)處理模塊160和主機(jī)設(shè)備102之間的連接、和/或其它操作。在另一實施例中，可以用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)處理模塊160。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的，在其它實施例中，可以用其它類型的處理和/或邏輯電路實現(xiàn)處理模塊160。
[0046]在這些和其它實施例中，在適當(dāng)時還可以用其它部件來實現(xiàn)處理模塊160，所述其它部件例如:易失性存儲器、非易失性存儲器和/或一個或多個接口(例如，紅外探測器接口、內(nèi)部集成電路(I2C)接口、移動行業(yè)處理器接口(MIPI)、聯(lián)合測試行動小組(JTAG)接口(例如，IEEEl 149.1標(biāo)準(zhǔn)測試訪問端口和邊界掃描結(jié)構(gòu))，和/或其它接口)。
[0047]在一些實施例中，紅外成像模塊100可以進(jìn)一步包括一個或多個執(zhí)行器199，其可以用于調(diào)整由紅外傳感器組件128捕獲的紅外圖像幀的焦點(diǎn)。例如，執(zhí)行器199可以用于相對于彼此移動光學(xué)兀件180、紅外傳感器132和/或其它部件，以根據(jù)在此描述的技術(shù)選擇性聚焦和散焦紅外圖像幀?？梢愿鶕?jù)任一類型的運(yùn)動感應(yīng)裝置或者機(jī)構(gòu)實現(xiàn)執(zhí)行器199，并且可以將執(zhí)行器199安置在紅外成像模塊100的內(nèi)部或和外部的任何位置以適合不同的應(yīng)用。
[0048]當(dāng)裝配紅外成像模塊100時，外殼120可以基本包圍住紅外傳感器組件128、基底150和處理模塊160。外殼120可以便于連接紅外成像模塊100的各個部件。例如,在一個實施例中，外殼120可以提供電連接126以連接進(jìn)一步描述的各個部件。
[0049]當(dāng)裝配紅外成像模塊100時，電連接126(例如，導(dǎo)電路徑、跡線或其它類型的連接)可以與接合墊142電連接。在各種實施例中，可以將電連接126嵌入在外殼120中，提供在外殼120的內(nèi)表面上，和/或以其它方式由外殼120提供。如圖3所示，電連接126可以端接從外殼120的底表面伸出的連接124。當(dāng)裝配紅外成像模塊100時(例如，在各種實施例中外殼120可以擱在電路板170的頂上)，連接124可以與電路板170連接。處理模塊160可以通過適當(dāng)?shù)碾娺B接與電路板170電連接。結(jié)果，通過例如由接合墊142、外殼120內(nèi)表面上的補(bǔ)充連接、外殼12的電連接126、連接124和電路板170提供的導(dǎo)電路徑，可以使紅外傳感器組件128與處理模塊160電連接。有利地，在不需要在紅外傳感器組件128和處理模塊160之間提供引線接合的情況下可以實現(xiàn)這種布置。
[0050]在各種實施例中，外殼120中的電連接126可以由任何的所需材料(例如，銅或任何其它適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料)制成。在一個實施例中，電連接126可以幫助紅外傳成像模塊100散熱。
[0051]在其它實施例中可以使用其它連接。例如，在一個實施例中，傳感器組件128可以經(jīng)由陶瓷板連接到處理模塊160，該陶瓷板用引線接合連接至傳感器組件128并且用球柵格陣列(BGA)連接至處理模塊160。在另一實施例中，傳感器組件128可以直接安裝在剛?cè)嵝园迳喜⑶遗c弓I線接合電連接，并且處理模塊160可以用弓丨線接合或BGA安裝并且連接到該剛?cè)嵝园濉?br> [0052]出于舉例，而不是限制的目的，提供了在此闡述的紅外成像模塊100和主機(jī)設(shè)備102的各種實現(xiàn)方式。在這一點(diǎn)上，在此描述的各種技術(shù)中的任一種都可以應(yīng)用于執(zhí)行紅外/熱成像的任何紅外攝像機(jī)系統(tǒng)、紅外成像儀或其它設(shè)備。
[0053]可以將紅外傳感器組件128的襯底140安裝在基底150上。在各種實施例中，基底150 (例如，底座)可以由例如用金屬注射成型(MIM)形成的并提供有黑氧化物或鎳涂層磨光的銅制成。在各種實施例中，基底150可以由任意所需的材料制成，例如。根據(jù)給定應(yīng)用的需要由鋅、鋁或鎂制成，并且可以由任意所需的可應(yīng)用工藝形成，例如，根據(jù)特定應(yīng)用的需要通過鋁鑄造、MIM或鋅的快速鑄造形成。在各種實施例中，基底150可以被實現(xiàn)為提供結(jié)構(gòu)性支撐、各種電路路徑、熱的散熱性質(zhì)和適當(dāng)?shù)钠渌卣鳌Ｔ谝粋€實施例中，基底150可以是至少部分使用陶瓷材料實現(xiàn)的多層結(jié)構(gòu)。
[0054]在各種實施例中，電路板170可以接納外殼120，因此可以物理支撐紅外成像模塊100的各種部件。在各種實施例中，可以將電路板170實現(xiàn)為印刷電路板(例如，F(xiàn)R4電路板或其它類型的電路板)、剛性或者柔性互連(例如，帶或其它類型的互連)、柔性電路襯底、柔性塑料襯底或其它適合的結(jié)構(gòu)。在各種實施例中，可以利用針對電路板170描述的各種特征和屬性實現(xiàn)基底150，反之亦然。
[0055]插槽104可以包括配置成接收紅外成像模塊100的腔106 (例如，如圖2的裝配圖所示)。紅外成像模塊100和/或插槽104可以包括適合的片、臂、針、緊固件或者其它適合的接合元件，其可以用于利用摩擦、壓力、粘合和/或任何其它適合的方式將紅外成像模塊100固定到插槽104之上或之內(nèi)。插槽104可以包括當(dāng)將紅外成像模塊100插入到插槽104的腔106中時可以接合外殼120的表面109的接合元件107。在其它實施例中可以使用其它類型的接合元件。
[0056]紅外成像模塊100可以經(jīng)由適當(dāng)?shù)碾娺B接(例如，觸點(diǎn)、針、引線或其它的適當(dāng)連接)與插槽104電連接。例如，插槽104可以包括電連接108，其可以接觸紅外成像模塊100的相應(yīng)電連接(例如，電路板170的側(cè)表面或底表面上的互連墊、觸點(diǎn)或其它電連接，基底150上的接合墊142或其它電連接，或其它連接)。電連接108可以由任何所需材料(例如，銅或任何其它適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料)制成。在一個實施例中，當(dāng)將紅外成像模塊100插入到插槽104的腔106中時，可以機(jī)械偏壓電連接108以壓緊紅外成像模塊100的電連接。在一個實施例中，電連接108可以將紅外成像模塊100至少部分地固定在插槽104中。在其它實施例中可以使用其它類型的電連接。
[0057]插槽104可以通過類似類型的電連接與主機(jī)設(shè)備102電連接。例如，在一個實施例中，主機(jī)設(shè)備102可以包括穿過孔徑190與電連接108連接的電連接(例如，焊接連接、咬合連接或者其它連接)。在各種實施例中，可以將這些電連接制作在插槽104的側(cè)面和/或。
[0058]紅外成像模塊100的各種部件可以用倒裝芯片技術(shù)實現(xiàn)，該技術(shù)可以用于將部件直接安裝到電路板上，而沒有一般引線接合連接需要的附加空隙。作為實例，可以使用倒裝芯片連接來減小紅外成像模塊100的整體尺寸，以用在緊湊的小形狀因素應(yīng)用中。例如，在一個實施例中，可以利用倒裝芯片連接將處理模塊160安裝到電路板170。例如，可以用這種倒裝芯片配置實現(xiàn)紅外成像模塊100。
[0059]在各種實施例中，可以根據(jù)2010年7月27日提交的美國專利申請N0.12/844，124和2011年3月30日提交的美國臨時專利申請N0.61/469,651中闡述的各種技術(shù)(例如，晶圓級封裝技術(shù))實現(xiàn)紅外成像模塊100和/或相關(guān)部件，通過引用將它們的全部并入這里。此外，根據(jù)一個或多個實施例，可以根據(jù)諸如在2008年12月30日發(fā)布的美國專利N0.7,470,902,2000年2月22日發(fā)布的美國專利N0.6,028, 309、2004年11月2日發(fā)布的美國專利N0.6，812，465、2006年4月25日發(fā)布的美國專利N0.7，034，301、2010年3月16日發(fā)布的美國專利N0.7，679，048、2008年12月30日發(fā)布的美國專利N0.7,470,904,2008年9月2日提交的美國專利申請N0.12/202，880和2008年9月2日提交的美國專利申請N0.12/202, 896中闡述的各種技術(shù)來實現(xiàn)、校準(zhǔn)、測試和/或使用紅外成像模塊100和/或相關(guān)部件，通過引用將它們的全部并入這里。
[0060]再次參考圖1，在各種實施例中，主機(jī)設(shè)備102可以包括快門105。在這一點(diǎn)上，當(dāng)在插槽104中安裝紅外成像模塊100時，可以將快門105選擇性定位在插槽104的上方(例如，如箭頭103標(biāo)識的那樣)。在這一點(diǎn)上，在不使用時，例如可以使用快門105來保護(hù)紅外成像模塊100。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，快門105還可以用作作為紅外成像模塊100的校準(zhǔn)處理(例如，NUC處理或者其它校準(zhǔn)處理)的一部分的溫度參考。
[0061]在各種實施例中，快門105可以由各種材料制成，例如聚合物、玻璃、鋁(例如，涂繪或陽極化的)或其它材料。在各種實施例中，快門105可以包括一個或多個涂層以選擇性過濾電磁輻射和/或調(diào)整快門105的各種光學(xué)性質(zhì)(例如，均勻的黑體涂層或者反光的金涂層)。
[0062]在另一實施例中，可以將快門105安裝在適當(dāng)?shù)奈恢靡砸恢北Ｗo(hù)紅外成像模塊100。在這種情況下，快門105或快門105—部分可以由沒有充分過濾所希望紅外波長的適當(dāng)?shù)牟牧?例如，聚合物或者諸如硅、鍺、硒化鋅或硫鹵玻璃的紅外透射材料)制成。在另一實施例中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，可以將快門實現(xiàn)為紅外成像模塊100的一部分(例如，在透鏡鏡筒內(nèi)部或者作為透鏡鏡筒的一部分或紅外成像模塊100的其它部件)。
[0063]可選地，在另一實施例中，不需要提供快門(例如，快門105或其它類型的外部或內(nèi)部快門)，而是可以利用無快門技術(shù)執(zhí)行NUC處理或其它類型的校準(zhǔn)。在另一實施例中，可以結(jié)合以快門為基礎(chǔ)的技術(shù)執(zhí)行利用無快門技術(shù)的NUC處理或其它類型的校準(zhǔn)。
[0064]可以根據(jù)2011年6月10提交的美國臨時專利申請N0.61/495，873、2011年6月10提交的美國臨時專利申請N0.61/495，879和2011年6月10提交的美國臨時專利申請N0.61/495，888中闡述的各種技術(shù)中的任何一種技術(shù)實現(xiàn)紅外成像模塊100和主機(jī)設(shè)備102，通過引用將它們的全部并入這里。
[0065]在各種實施例中，主機(jī)設(shè)備102和/或紅外成像模塊100的部件可以實現(xiàn)為具有通過有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)彼此通信的部件的本地或分布式系統(tǒng)。因此，可以通過特定實現(xiàn)方式中希望的本地和/或遠(yuǎn)程部件執(zhí)行該公開中確定的各種操作。
[0066]圖5示出了根據(jù)本公開的實施例的確定NUC項的各種操作的流程圖。在一些實施例中，可以通過對由紅外傳感器132捕獲的圖像幀進(jìn)行操作的處理模塊160或處理器195(兩者一般也都稱為處理器)來執(zhí)行圖5的操作。
[0067]在方框505，紅外傳感器132開始捕獲場景的圖像幀。通常，該場景是主機(jī)設(shè)備102當(dāng)前所在位置的現(xiàn)實世界環(huán)境。在這一點(diǎn)上，可以打開快門105 (如果可選地提供)以允許紅外成像模塊接收來自該場景的紅外輻射。紅外傳感器132可以在圖5所示的所有操作期間繼續(xù)捕獲圖像幀。在這一點(diǎn)上，連續(xù)捕獲的圖像幀可以用于進(jìn)一步論述的各種操作。在一個實施例中，捕獲的圖像幀可以在它們被用于圖5所示的操作中之前被時域濾波(例如，根據(jù)關(guān)于圖8在此進(jìn)一步描述的方框826的操作)和被其它項(例如，關(guān)于圖8在此進(jìn)一步描述的工廠增益項 812 (factory gain term)、工廠偏移項 816 (factory offset term)、事先確定的NUC項817、列FPN項820和排FPN項824)處理。
[0068]在方框510，檢測NUC處理發(fā)起事件。在一個實施例中，響應(yīng)主機(jī)設(shè)備102的物理運(yùn)動可以發(fā)起NUC處理。例如，可以通過可由處理器選定的運(yùn)動傳感器194檢測這種運(yùn)動。在一個實例中，用戶可以以特定的方式，例如以“清除”或者“揮擊”運(yùn)動來回有意地晃動主機(jī)設(shè)備102，來移動主機(jī)設(shè)備102。在這一點(diǎn)上，用戶可以根據(jù)預(yù)定的速率和方向(速度)，例如向上和向下，一側(cè)到另一側(cè)，或者其它方式來移動主機(jī)設(shè)備102以發(fā)起NUC處理。在該實例中，使用這種運(yùn)動可以允許用戶直觀地操作主機(jī)設(shè)備102以模擬“清除”捕獲圖像幀中的噪聲。
[0069]在另一實例中，如果運(yùn)動超出閾值(例如，運(yùn)動大于通常使用的預(yù)期)，可以由主機(jī)設(shè)備102發(fā)起NUC處理。設(shè)想了主機(jī)設(shè)備102的任何所需類型的空間平移都可以用于發(fā)起該NUC處理。
[0070]在又一實例中，如果自在先執(zhí)行的NUC處理起經(jīng)過最短時間，可以由主機(jī)設(shè)備102發(fā)起NUC處理。在另外的實例中，如果自在先執(zhí)行的NUC處理起紅外成像模塊100經(jīng)歷了最小的溫度變化，可以由主機(jī)設(shè)備102發(fā)起NUC處理。在另外的實例中，可以連續(xù)地發(fā)起和
重復(fù)NUC處理。
[0071]在方框515，在檢測NUC處理發(fā)起事件之后，確定實際上是否應(yīng)執(zhí)行NUC處理。在這一點(diǎn)上，可以基于是否滿足一個或多個附加條件選擇性發(fā)起NUC處理。例如，在一個實施例中，除非自在先執(zhí)行的NUC處理起經(jīng)過最短時間，否則將不會執(zhí)行NUC處理。在另一實施例中，除非自在先執(zhí)行的NUC處理起紅外成像模塊100經(jīng)歷了最小的溫度變化，否則將不會執(zhí)行NUC處理。在其它實施例中可以使用其它標(biāo)準(zhǔn)和條件。如果滿足適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和條件，則該流程圖繼續(xù)行至方框520。否則，該流程圖返回到方框505。
[0072]在NUC處理中，可以使用模糊的圖像幀來確定NUC項，這些NUC項可以應(yīng)用于捕獲的圖像幀來校正FPN。如所述的，在一個實施例中，可以通過積累移動場景的多個圖像幀(例如，場景和/或熱成像儀處于運(yùn)動狀態(tài)時捕獲的)得到模糊的圖像幀。在另一實施例中，可以通過使熱成像儀的光學(xué)元件或其它部件散焦得到模糊的圖像幀。
[0073]因此，在方框520提供了可選方法的選擇。如果使用基于運(yùn)動的方法，則該流程圖繼續(xù)至方框525。如果使用基于散焦的方法，則該流程圖繼續(xù)至方框530。
[0074]現(xiàn)在參考基于運(yùn)動的方法，在方框525中檢測運(yùn)動。例如，在一個實施例中，可以基于由紅外傳感器132捕獲的圖像幀檢測運(yùn)動。在這一點(diǎn)上，可以將適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動檢測方法(例如，圖像配準(zhǔn)方法、幀間差分計算或其它適當(dāng)方法)應(yīng)用于捕獲的圖像幀以確定是否存在運(yùn)動(例如，是捕獲了靜止圖像幀還是移動圖像幀)。例如，在一個實施例中，可以確定連續(xù)圖像幀的像素或像素周圍的區(qū)域變化是否多于用戶規(guī)定的量(例如，百分?jǐn)?shù)和/或閾值)。如果至少給定百分比的像素已改變了至少用戶規(guī)定的量，則將足夠確定檢測運(yùn)動以繼續(xù)至方框535。
[0075]在另一實施例中，可以在每個像素基礎(chǔ)上確定運(yùn)動，其中僅積累呈現(xiàn)出顯著變化的像素以提供模糊的圖像幀。例如，可以為每個像素提供計數(shù)器，且該計數(shù)器用于確保為每個像素積累相同數(shù)量的像素值，或者用于基于為每個像素實際積累的像素值的數(shù)量求像素值的平均值?？梢詧?zhí)行其它類型的基于圖像的運(yùn)動檢測，例如執(zhí)行拉東變換。
[0076]在另一實施例中，可以基于由運(yùn)動傳感器194提供的數(shù)據(jù)檢測運(yùn)動。在一個實施例中，這種運(yùn)動檢測可以包括檢測主機(jī)設(shè)備102是否在空間中沿著相對直的軌跡移動。例如，如果主機(jī)設(shè)備102沿著相對直的軌跡移動，則可能成像場景中出現(xiàn)的某些物體不會非常模糊(例如，場景中可能與直的軌跡對齊或者基本平行于直的軌跡移動的物體)。因此，在這樣的實施例中，可以在呈現(xiàn)的或者未呈現(xiàn)的特定軌跡的主機(jī)設(shè)備102上調(diào)節(jié)由運(yùn)動傳感器194檢測的運(yùn)動。
[0077]在又一實施例中，可以使用運(yùn)動檢測方法和運(yùn)動傳感器194。因此，使用這些各種實施例中的任一個，當(dāng)至少部分場景和主機(jī)設(shè)備102彼此相對運(yùn)動時(例如，其可以由主機(jī)設(shè)備102相對于場景移動，至少部分場景相對于主機(jī)設(shè)備102移動或者兩者引起)，可以確定是否捕獲了每個圖像幀。
[0078]由于紅外傳感器132的熱時間常數(shù)(例如，微輻射探測儀熱時間常數(shù))與場景運(yùn)動相互作用，所以期望為其檢測運(yùn)動的圖像幀可呈現(xiàn)一些中等模糊的捕獲場景(例如，與該場景相關(guān)的模糊的熱成像數(shù)據(jù))。
[0079]在方框535，積累為其檢測運(yùn)動的圖像幀。例如，如果為連續(xù)的一系列圖像幀檢測運(yùn)動，則會積累該一系列圖像幀。作為另一實例，如果僅為一些圖像幀檢測運(yùn)動，則非移動圖像幀在積累時會被略過并且不包括在內(nèi)。因此，基于檢測的運(yùn)動，可選擇積累連續(xù)或非連續(xù)的圖像幀組
[0080]在方框540，對積累的圖像幀求平均值以提供模糊的圖像幀。因為在運(yùn)動期間捕獲了積累的圖像幀，所以期望真實的場景信息會在圖像幀之間改變，從而導(dǎo)致該場景信息在最終的模糊的圖像幀中被進(jìn)一步模糊(方框545)。
[0081]相比之下，F(xiàn)PN (例如，由紅外成像模塊100的一個或多個部件引起的)在運(yùn)動期間將在至少短時間內(nèi)和在至少場景輻射的有限變化時保持不變。結(jié)果，在運(yùn)動期間在緊密接近的時間和空間捕獲的圖像幀將經(jīng)受相同的或者至少非常類似的FPN。因此，雖然場景信息可以在連續(xù)的圖像幀中改變，但是FPN將基本上保持恒定。通過求平均值，在運(yùn)動期間捕獲的多個圖像幀將會模糊場景信息，而不會模糊FPN。結(jié)果，與場景信息相比，F(xiàn)PN在方框545中提供的模糊圖像幀中將保持更清晰地限定。
[0082]在一個實施例中，在方框535和540中積累32或更多圖像幀并對它們求平均值。然而，在其它實施例中可以使用任何所需數(shù)量的圖像幀，但在減小幀數(shù)量時通常會降低校正精度。[0083]現(xiàn)在參考基于散焦的方法，在方框530，可以執(zhí)行散焦操作以有意地使由紅外傳感器132捕獲的圖像幀散焦。例如，在一個實例中，可以使用一個或多個執(zhí)行器199來調(diào)整、移動或以其它方式平移光學(xué)元件180、紅外傳感器組件128和/或紅外成像模塊100的其它部件，以使紅外傳感器132捕獲場景的模糊的(例如，未聚焦的)圖像幀。還可以考慮其它基于非執(zhí)行器的技術(shù)，例如手動(例如，用戶發(fā)起的)散焦，用于有意地使紅外圖像幀散焦。
[0084]雖然在圖像幀中場景會顯得模糊，但是FPN (例如，由紅外成像模塊100的一個或多個部件引起的)將通過散焦操作保持不受影響。結(jié)果，場景的模糊圖像幀將被提供成具有在模糊的圖像中比場景信息保持明顯更清楚地限定的FPN (方框545)。
[0085]在以上論述中，已就單一捕獲的圖像幀描述了基于散焦的方法。在另一實施例中，該基于散焦的方法可以包括在使紅外成像模塊100已散焦時積累大量的圖像幀，并且對散焦的圖像幀求平均值以去除時域噪聲的影響并在方框545提供模糊的圖像幀。
[0086]因此，將意識到，通過基于運(yùn)動的方法或基于散焦的方法都可以在方框545中提供模糊的圖像幀。由于通過運(yùn)動、散焦或者兩者都將會使大量的場景信息模糊，因此模糊的圖像幀可以被有效地認(rèn)為是關(guān)于場景信息最初捕獲的圖像幀的低通濾波形式。
[0087]在方框550，處理模糊的圖像幀以確定更新的排和列FPN項(例如，如果排或列FPN項不是事先確定的，則更新的排和列FPN項可以是方框550的第一迭代中新的排和列FPN項)。如在該公開中使用的，可以依據(jù)紅外傳感器132和/或紅外成像模塊100的其它部件的朝向可交換地使用術(shù)語排和列。
[0088]在一個實施例中，方框550包括為模糊的圖像幀的每一排確定空間FPN校正項(例如，每一排可以具有其自有的空間FPN校正項)，并且還為每列模糊的圖像幀的每一列確定空間FPN校正項(例如，每一列可以具有其自有的空間FPN校正項)。這種處理可以用于減小熱成像儀中固有的空間和緩慢改變(Ι/f)的排和列FPN，這種排和列FPN由例如可在圖像幀中顯示為垂直和水平線條的R0IC402中的放大器的Ι/f噪聲特性所引起。
[0089]有利地，通過使用模糊的圖像幀確定空間排和列FPN項，將會減小真實成像場景中的垂直和水平目標(biāo)被誤認(rèn)為是排和列噪聲的風(fēng)險(例如，當(dāng)FPN保持清晰時，真實場景內(nèi)容將是模糊的)。
[0090]在一個實施例中，可以通過考慮模糊圖像幀的鄰近像素之間的差異確定排和列FPN項。例如，圖6示出了根據(jù)本公開的實施例的鄰近像素之間的差異。具體地，在圖6中，像素610與它的8個最臨近的水平近鄰相比較:一側(cè)的d0-d3和另一側(cè)的d4-d7?？梢云骄徑袼刂g的差異以得到示例的像素組的偏移誤差的估計值?？梢詾榕呕蛄兄械拿總€像素計算偏移誤差，并且平均結(jié)果可以用于校正整個排或列。
[0091]為了防止真實場景數(shù)據(jù)被理解為噪聲，可以使用上和下閾值(thPix和-thPix)。落在這些閾值之外的像素值(在該實例中為像素dl和d4)不被用于獲得偏移誤差。另外，排和列FPN校正的最大量可以由這些閾值限制。
[0092]在2009年3月2日提交的美國專利申請N0.12/396，340中，提出了執(zhí)行空間排和列FPN校正處理的進(jìn)一步技術(shù)，通過引用將它的全部并入本文。
[0093]再次參考圖5，存儲(方框552)在方框550中確定的更新的排和列FPN項并將其應(yīng)用于(方框555)在方框545中提供的模糊的圖像幀。應(yīng)用這些項之后，可以減少模糊圖像幀中的一些空間排和列FPN。然而，由于這些項一般被應(yīng)用于排和列，所以附加的FPN可以保持，諸如與像素間漂移或者其它原因相關(guān)的空間非關(guān)連FPN。也可以保持不與個別排和列直接相關(guān)的空間校正的FPN的近鄰。因此，如下所述可以執(zhí)行進(jìn)一步的處理以確定NUC項。
[0094]在方框560，確定模糊圖像幀中的本地對比度值(例如，鄰近的或小的像素組之間的梯度的邊緣或絕對值)。如果模糊的圖像幀中的場景信息包括不明顯模糊的對比區(qū)域(例如，原始場景數(shù)據(jù)中的高的對比邊緣)，這種特征可以用方框560中的對比確定處理來確定。
[0095]例如，可以計算模糊圖像幀中的本地對比度值，或者可以應(yīng)用任何其它所需類型的邊緣檢測處理來確定作為本地對比區(qū)域一部分的模糊圖像中的某些像素?？梢詫⒁栽摲绞綐?biāo)記的像素看作是包含解釋為FPN的過高空間頻率的場景信息(例如，這些區(qū)域可以對應(yīng)于不明顯模糊的部分場景)。同樣，這些像素可以被排除用在NUC項的進(jìn)一步確定中。在一個實施例中，這種對比檢測處理可以依賴于比與FPN相關(guān)的期望的對比度值高的閾值(例如，呈現(xiàn)出比閾值高的對比度值的像素可被認(rèn)為是場景信息，并且對比度值比閾值小的像素被認(rèn)為是呈現(xiàn)出FPN)。
[0096]在一個實施例中，可以在排和列FPN項應(yīng)用于模糊圖像幀之后，對模糊圖像幀執(zhí)行方框560的對比度確定(例如，如圖5所示)。在另一實施例中，在確定行和列FPN項之前(例如，為了防止基于場景的對比度影響這些項的確定)，可以在方框550之前執(zhí)行方框560以確定對比度。
[0097]方框560之后，期望模糊圖像幀中保留的任何高空間頻率內(nèi)容一般可歸于空間非關(guān)連的FPN。在這一點(diǎn)上，在方框560之后，由于有意模糊圖像幀(例如，通過方框520至545的運(yùn)動或散焦)、應(yīng)用排和列FPN項(方框555)和對比度確定(方框560)，將基于大量的其它噪聲或真實期望場景的信息從模糊圖像幀除去或排除。
[0098]因此，可以期望在方框560之后，任何保留的高空間頻率內(nèi)容(例如，呈現(xiàn)為對比區(qū)域或模糊圖像幀的差異)可歸于空間非關(guān)連的FPN。因此，在方框565中，模糊的圖像幀被高通濾波。在一個實施例中，這可以包括應(yīng)用高通濾波器以從模糊圖像幀提取高空間頻率內(nèi)容。在另一實施例中，這可以包括對模糊圖像幀應(yīng)用低通濾波器和獲得低通濾波的圖像幀與沒有濾波的模糊圖像幀之間的差異以得到高空間頻率內(nèi)容。根據(jù)本公開的各種實施例，高通濾波器可以通過計算傳感器信號(例如，像素值)及其鄰近的傳感器信號之間的平均差來實現(xiàn)。
[0099]在方框570中，對高通濾波的模糊圖像幀執(zhí)行平場校正處理，以確定更新的NUC項(例如，如果不事先執(zhí)行NUC處理，則該更新的NUC項可以方框570的第一迭代中新的NUC項)。
[0100]例如，圖7不出了根據(jù)該公開的實施例的平場校正技術(shù)700。在圖7中,對于模糊圖像幀的每個像素710可以使用其鄰近像素712至726的值確定NUC項。對于每個像素710，可以基于各個相鄰像素值之間的絕對差確定幾個梯度。例如，可以在像素712和714(左到右斜線梯度)、像素716和718 (上到下垂直梯度)、像素720和722 (右到左斜線梯度)以及像素724和726 (左到右水平梯度)之間確定絕對值差。
[0101]可以將這些絕對差加起來以給像素710提供總梯度?？梢詾橄袼?10確定與總梯度成反比的權(quán)重值?？梢詫δ：龍D像幀的所有像素710執(zhí)行該處理，直到給每個像素710提供權(quán)重值。對于低梯度的區(qū)域(例如，模糊的或具有低對比度的區(qū)域)，該權(quán)重值將接近I。反之，對于高梯度的區(qū)域，該權(quán)重值將會是零或接近于零。將通過高通濾波器估算的NUC項的更新與權(quán)重值相乘。
[0102]在一個實施例中，通過對NUC項確定操作施加一定量的時間衰減，可以進(jìn)一步減小將場景信息引入到NUC項的風(fēng)險。例如，可以選擇O和I之間的時間衰減因數(shù)λ，使得存儲的新NUC項(NUCnew)是舊NUC項(NUQm)和估算的校正NUC項(NUCupdate)的加權(quán)平均值。在一個實施例中，其可以表示為 NUCnew=A * NUCold+(1-λ).(NUC_NUCupdate)。
[0103]雖然已關(guān)于梯度描述了 NUC項的確定，但如果合適的話可代替地使用本地對比度值。也可以使用其它的技術(shù)，例如，標(biāo)準(zhǔn)偏差計算。可以執(zhí)行其它類型的平場校正處理，以確定包括例如在2000年2月22日發(fā)布的美國專利申請N0.6，028, 309和2008年5月5日提交的美國專利申請N0.12/114，865中確定的各種處理的NUC項，通過引用將它們的全部并入本文。
[0104]再次參考圖5，方框570可以包括NUC項的附加處理。例如，在一個實施例中，為了保存場景信號均值，可以通過從每個NUC項減去該NUC項均值來使所有NUC項的總和標(biāo)準(zhǔn)化為零。而且在方框570中，為了避免排和列噪聲影響NUC項，可以從用于每排和每列的NUC項中減去每排和每列的平均值。結(jié)果，在將NUC項應(yīng)用于捕獲的圖像之后(例如，在此進(jìn)一步闡述的方框580中)，使用方框550中確定的排和列FPN項的排和列FPN濾波器可能能夠在進(jìn)一步的迭代中更好地過濾出排和列噪聲(例如，如圖8進(jìn)一步所示的)。在這一點(diǎn)上，排和列FPN濾波器通常采用更多的數(shù)據(jù)計算每排和每列的偏移系數(shù)(例如，排和列FPN項)，并且因此，與基于高通濾波以捕獲空間非關(guān)連噪聲的NUC項相比，可以提供更強(qiáng)大的備選方案用于減小空間關(guān)連的FPN。
[0105]在方框571-573，可以可選地執(zhí)行附加的高通濾波和進(jìn)一步確定更新的NUC項，以用比由排和列FPN項事先移除的更低的空間頻率移除空間關(guān)連的FPN。在這一點(diǎn)上，紅外傳感器132或紅外成像模塊100的其它部件的一些變化會導(dǎo)致不易被建模為排和列噪聲的空間關(guān)連的FPN噪聲。例如，這種空間關(guān)連的FPN可以包括傳感器封裝上或與鄰近紅外傳感器132相比對福射響應(yīng)不同的一串紅外傳感器132上的窗口缺陷。在一個實施例中，這種空間關(guān)連的FPN可以用偏差校正來緩和。如果這種空間關(guān)連的FPN的數(shù)量相當(dāng)大，則該噪聲也能在模糊的圖像幀中檢測到。由于這種類型的噪聲可能會影響鄰近的像素，所以具有小核的高通濾波器可以不檢測鄰近像素的FPN(例如，高通濾波器中使用的所有值可以取自鄰近的受影響的像素，并因此會受到相同偏移誤差的影響)。例如，如果用小核執(zhí)行方框565的高通濾波(例如，僅考慮落入受空間關(guān)連的FPN影響的鄰近像素內(nèi)的直接相鄰的像素)，則可能不會檢測廣泛分布的空間關(guān)連的FPN。
[0106]例如，圖11示出了根據(jù)本公開的實施例的鄰近像素中的空間關(guān)連的FPN。如樣本圖像幀1100所示，鄰近像素1110可以呈現(xiàn)出與個別排和列沒有精確相關(guān)連的且分布在鄰近的幾個像素(例如,在該實例中約4*4像素的鄰域)上的空間關(guān)連的FPN。樣本圖像幀1100還包括呈現(xiàn)出濾波計算時沒有使用的基本一致響應(yīng)的一組像素1120，和用于估算鄰近像素1110的低通值的一組像素1130。在一個實施例中，像素1130可以是能被2除盡的像素的數(shù)量，以有助于有效的硬件或者軟件計算。
[0107]再次參考圖5，在方框571-573，可以可選地執(zhí)行附加的高通濾波和進(jìn)一步確定更新的NUC項，以去除例如由像素1110呈現(xiàn)出的空間關(guān)連的FPN。在方框571，將方框570中確定的更新的NUC項應(yīng)用于模糊的圖像幀。因此，在這時，該模糊的圖像幀為空間相聯(lián)的FPN被初步校正(例如，通過在方框555中應(yīng)用更新的排和列FPN項)，并且還為空間非關(guān)連的FPN被初步校正(例如，通過應(yīng)用在方框571中應(yīng)用的校正NUC項)。
[0108]在方框572，應(yīng)用具有比方框565中使用的核更大的另外的高通濾波器，并且可以在方框573中確定進(jìn)一步校正的NUC項。例如，為了檢測像素1110中存在的空間關(guān)連的FPN，在方框572中應(yīng)用的高通濾波器可以包括來自足夠大的鄰近像素的數(shù)據(jù)，使得可以確定不受影響的像素(例如，像素1120)和受影響的像素(例如，像素1110)之間的差異。例如，可以使用具有大核的低通濾波器(例如，比3*3像素大得多的N*N核)，并且可以減去該結(jié)果以執(zhí)行適當(dāng)?shù)母咄V波。
[0109]在一個實施例中，為了計算效率，可以使用稀疏核，使得僅使用N*N鄰域內(nèi)的少量鄰近像素。對于任何給定的使用遠(yuǎn)距離鄰近像素的高通濾波操作(例如，大核)，存在將真實(可能模糊的)場景信息建模為空間關(guān)連的FPN的風(fēng)險。困此，在一個實施例中，對于在方框573中確定的校正的NUC項，可以將時間衰減因數(shù)λ設(shè)置得接近I。
[0110]在各種實施例中，可以重復(fù)(例如，級聯(lián))方框571-573以迭代地執(zhí)行具有增大的核尺寸的高通濾波，來提供進(jìn)一步更新的NUC項對所希望的鄰近尺寸的空間關(guān)連的FPN進(jìn)一步校正。在一個實施例中，可以通過空間關(guān)連的FPN是否已被方框571和573事先執(zhí)行的更新的NUC項真正移除，來確定執(zhí)行這種迭代的判定。
[0111]在方框571和573完成之后，關(guān)于是否對捕獲的圖像幀應(yīng)用校正的NUC項作出判定(方框574)。例如，如果整個圖像幀的NUC項的絕對值的平均數(shù)小于最小閾值，或者大于最大閾值，則可以將NUC項認(rèn)為非真的或者不可能提供有意義的校正?？蛇x地，閾值標(biāo)準(zhǔn)可以應(yīng)用于個別像素以確定哪些像素接收校正NUC項。在一個實施例中，閾值可以對應(yīng)于最新計算的NUC項和事先計算的NUC項之間的差。在另一實施例中，閾值可以與事先計算的NUC項無關(guān)?？梢詰?yīng)用其它測試(例如，空間相關(guān)測試)確定是否應(yīng)當(dāng)應(yīng)用NUC項。
[0112]如果斷定NUC項為非真的或不可能提供有意義的校正，則流程圖返回到方框505。否則，存儲最新確定的NUC項(方框575)以代替先前的NUC項(例如，由圖5事先執(zhí)行的迭代確定)并將其應(yīng)用于(方框580)捕獲的圖像幀。
[0113]圖8示出了根據(jù)本公開的實施例的圖5的各種圖像處理技術(shù)和圖像處理流水線800中應(yīng)用的其它操作。在這一點(diǎn)上，在用于校正由紅外成像模塊100提供的圖像幀的整個迭代圖像處理方案的上下文中，流水線800確認(rèn)了圖5的各種操作。在一些實施例中，流水線800可以通過在由紅外傳感器132捕獲的圖像幀上操作的處理模塊160或處理器165(兩者通常也稱為處理器)來提供。
[0114]可以將由紅外傳感器132捕獲的圖像幀提供給集成多重圖像幀的幀平均器804以提供具有改良的信噪比的圖像幀802?？梢酝ㄟ^實現(xiàn)支持高圖像捕獲速率的紅外傳感器組件128的紅外傳感器132、R0IC402和其它部件有效地提供幀平均器804。例如，在一個實施例中，紅外傳感器組件128可以以240Hz的幀速率(例如，每秒240個圖像)捕獲紅外圖像中貞。在該實施例中，例如，可以通過以相對低的電壓(例如，與移動電話電壓兼容的)操作紅外傳感器組件128和通過使用相對小的陣列的紅外傳感器132 (例如，在一個實例中的64*64陣列的紅外傳感器)，實現(xiàn)這種高幀速率。
[0115]在一個實施例中，這種紅外圖像幀可以由紅外傳感器組件128以高幀速率(例如，240Hz或其它幀速率)提供給處理模塊160。在另一實施例中，紅外傳感器組件128可以在較長時間期間或多個時間期間內(nèi)集成，以便以更低的幀速率(例如，30Hz、9Hz或其它幀速率)給處理模塊160提供集成的(例如，平均的)紅外圖像幀。在先前引用于此的美國臨時專利申請N0.61/495, 879中，可以找到有關(guān)可用于提供聞圖像捕獲速率的實現(xiàn)的進(jìn)一步彳目息。
[0116]圖像幀802繼續(xù)穿過流水線800，其中它們通過各種項調(diào)節(jié)、時域濾波、用于確定各種調(diào)節(jié)項并且獲得補(bǔ)償。
[0117]在方框810和814，將工廠增益項812和工廠偏移項816施加到圖像幀802，以分別補(bǔ)償在制造和測試期間確定的各種紅外傳感器132和/或紅外成像模塊100的其它部件之間的增益和偏移差。
[0118]在方框580，將NUC項817應(yīng)用到圖像幀802，以為所述的FPN校正。在一個實施例中，如果NUC項817還未被確定(例如，在發(fā)起NUC處理之前)，則可能不會執(zhí)行方框580或可以將初始化值用于NUC項817，其導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)不改變(例如，每個像素的偏移將等于零)。
[0119]在方框818和822，分別將列FPN項820和排FPN項824應(yīng)用到圖像幀802。根據(jù)所述的方框550可以確定列FPN項820和排FPN項824。在一個實施例中，如果列FPN項820和排FPN項824還沒被確定(例如，在發(fā)起NUC處理之前)，則可以不執(zhí)行方框818和822或者可以將初始化值用于列FPN項820和排FPN項824，其導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)不改變(例如，每個像素的偏移將等于零)。
[0120]在方框826，根據(jù)時域降噪(TNR)處理對圖像幀802執(zhí)行時域濾波。圖9示出了根據(jù)本公開的實施例的TNR過程。在圖9中，處理目前接收的圖像幀802a和先前時域濾波的圖像幀802b，以確定新的時域濾波的圖像幀802e。圖像幀802a和802b包括分別以像素805a和805b為中心的像素803a和803b的本地近鄰。鄰域803a和803b對應(yīng)于圖像幀802a和802b內(nèi)同一位置并且是圖像幀802a和802b的全部像素的子集。在示例的實施例中，鄰域803a和803b包括5*5像素區(qū)域。在其它實施例中可以使用其它鄰域尺寸。
[0121]確定并平均鄰域803a和803b的對應(yīng)像素之間的差以為對應(yīng)于像素805a和805b的位置提供平均的增量值805c。平均的增量值805c可以用于確定方框807中的權(quán)重值，這些權(quán)重值將被施加到圖像幀802a和802b的像素805a和805b上。
[0122]在一個實施例中，如圖表809所示，在方框807中確定的權(quán)重值可以與平均的增量值805c成反比，使得當(dāng)鄰域803a和803b之間有大的差異時，權(quán)重值就會迅速下降到零。在這一點(diǎn)上，鄰域803a和803b之間的大的差異可以表明，場景內(nèi)已發(fā)生了改變(例如，由于運(yùn)動)，并且在一個實施例中，可以適當(dāng)加權(quán)像素802a和802b，以避免引入在幀間場景變化之間導(dǎo)致模糊。在各種實施例中可以使用權(quán)重值和平均的增量值805c之間的其它聯(lián)系。
[0123]可以將方框807中確定的權(quán)重值施加到像素805a和805b，以確定圖像幀802e的相應(yīng)像素805e的值(方框811)。在這一點(diǎn)上，根據(jù)平均的增量值805c和方框807中確定的權(quán)重值，像素805e可以具有是像素805a和805b的加權(quán)平均(或其它結(jié)合)的值。
[0124]例如，時域濾波的圖像幀802e的像素805e可以是圖像幀802a和802b的像素805a和805b的加權(quán)和。如果像素805a和805b之間的平均差是由于噪聲產(chǎn)生的，則期望鄰域805a和805b之間的平均改變將接近零(例如，對應(yīng)于無關(guān)連改變的平均值)。在這種環(huán)境下，期望鄰域805a和805b之間的差的總和接近零。在這種情況下，圖像幀802的像素805都可以被適當(dāng)加權(quán)以促成像素805e的值。[0125]然而，如果這些差值的總和不為零(例如，在一個實施例中甚至與零少量不同)，則該改變可以被解釋為是由于運(yùn)動代替噪聲引起的。因此，可以基于由鄰域805a和805b呈現(xiàn)出的平均改變來檢測運(yùn)動。在這些環(huán)境下，圖像幀802a的像素805a的權(quán)重可能較高，而圖像幀802b的像素805b的權(quán)重可能較輕。
[0126]也可以考慮其它實施例。例如，雖然平均的增量值805c已經(jīng)被描述為基于鄰域805a和805b確定，但在其它實施例中平均的增量值805c可以基于任何期望的標(biāo)準(zhǔn)確定(例如，基于個別像素或其他類型的像素集的群組)。
[0127]在上述實施例中，圖像幀802a被描述為目前接收的圖像幀，圖幀802b被描述為先前時域濾波的圖像幀。在另一實施例中，圖像幀802a和802b可以是未被時域濾波的由紅外成像模塊100捕獲的第一和第二圖像幀。
[0128]圖10示例了關(guān)于方框826的TNR過程的進(jìn)一步的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。如圖10所示，可以將圖像幀802a和802b分別讀入到行緩沖器IOlOa和1010b，并且可以在將圖像幀802b讀入行緩沖器IOlOb之前將其存儲在幀緩沖器1020中。在一個實施例中，可以通過由紅外成像模塊100和/或主機(jī)設(shè)備102的任何適當(dāng)?shù)牟考峁┑碾S機(jī)存取存儲器(RAM)模塊來實現(xiàn)行緩沖器1010a-b和幀緩沖器1020。
[0129]再次參考圖8，可以將圖像幀802e傳送到自動增益補(bǔ)償方框828用于進(jìn)一步的處理，以提供如所希望的可以由主機(jī)設(shè)備102使用的最終的圖像幀830。
[0130]圖8進(jìn)一步示例了確定所述的排和列FPN項和NUC項可執(zhí)行的各種操作。在一個實施例中，如圖8所示，這些操作可以使用圖像幀802e。由于圖像幀802e已被時域濾波，因此至少一些時域噪聲可以被去除，并且因而將不會無意地影響確定排和列FPN項824和820和NUC項817。在另一實施例中，可以使用未時域濾波的圖像幀802。
[0131]在圖8中，圖5的方框510、515和520被共同表示在一起。如所述的，可響應(yīng)于發(fā)起事件的各種NUC處理并基于各種標(biāo)準(zhǔn)或條件選擇性地發(fā)起并執(zhí)行NUC處理。而且如所述的，可以根據(jù)基于運(yùn)動的方法(方框525、535和540)或基于散焦的方法(方框530)執(zhí)行NUC處理，以提供模糊的圖像幀(方框545)。圖8進(jìn)一步示例了關(guān)于圖5的先前描述的各個附加方框 550、552、555、560、565、570、571、572、573 和 575。
[0132]如圖8所示，可以以迭代的方式確定和應(yīng)用排和列FPN項824和820和NUC項817，使得利用已被應(yīng)用先前項的圖像幀802確定更新項。結(jié)果，圖8的全部過程可以重復(fù)地更新并應(yīng)用這些項以連續(xù)減小被主機(jī)設(shè)備102使用的圖像幀833中的噪聲。
[0133]再次參考圖10，結(jié)合流水線800示例了圖5和8的各個方框的進(jìn)一步的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。例如，方框525、535和540示出為以由流水線800接收的圖像幀802的正常幀速率操作。在圖10所示的實施例中，方框525中進(jìn)行的確定表現(xiàn)為判定菱形，該判定菱形用于確定給出的圖像幀802是否已充分改變以使得其可以被考慮為如果添加到其它圖像幀則會增加模糊并因此積累(在該實施例中方框535用箭頭表示)和平均(方框540)圖像幀。
[0134]而且在圖10中，將列FPN項820的確定(方框550)示出為以更新速率處理，在該實例中，由于方框540中執(zhí)行的求平均值，更新速率為傳感器幀速率(例如，標(biāo)準(zhǔn)幀速率)的1/32。在其它實施例中可以使用其它更新速率。雖然在圖10中僅確定了列FPN項820，但也可以以減小的幀速率的相似的方式實現(xiàn)排FPN項824。
[0135]圖10還示例了關(guān)于方框570的NUC確定過程的進(jìn)一步的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。在這一點(diǎn)上，可以將模糊的圖像幀讀到行緩沖器1030 (例如，通過由紅外成像模塊100和/或主機(jī)設(shè)備102的任何適當(dāng)部件提供的RAM塊實現(xiàn))?？梢詫δ：膱D像幀執(zhí)行圖7的平場校正技術(shù)700。
[0136]基于本公開，將意識到，在此描述的技術(shù)可用于去除各種類型的FPN(例如，包括很高振幅的FPN)，如空間關(guān)連的排和列FPN和空間非關(guān)連的FPN。
[0137]還考慮了其它實施例。例如，在一個實施例中，更新排和列FPN項和/或NUC項的速率能夠與模糊圖像幀中的模糊不清事物的估算數(shù)量成反比，和/或與本地對比度值的大小成反比(例如，方框560中確定的)。
[0138]在各種實施例中，描述的技術(shù)可以提供相對于傳統(tǒng)的基于快門的噪聲校正技術(shù)的優(yōu)勢。例如，通過使用無快門操作，不需要提供快門(例如，諸如快門105)，因此允許減小尺寸、重量、成本和機(jī)械復(fù)雜度。如果不需要機(jī)械操作快門，還可以減小提供給紅外成像模塊100的或者由它產(chǎn)生的功率和最大電壓。將通過移除作為潛在故障點(diǎn)的快門改善可靠性。無快門處理還消除了用快門臨時封裝成像場景弓丨起的潛在的圖像中斷。
[0139]而且，通過有意地使用由真實世界場景(不是由快門提供的均勻一致的場景)捕獲的模糊的圖像幀校正噪聲，可以對具有與將要成像的所希望的真實場景類似的輻射水平的圖像幀執(zhí)行噪聲校正。這樣可以改善根據(jù)各種描述的技術(shù)確定的噪聲校正項的精確性和有效性。
[0140]現(xiàn)在參考圖12，方框圖示出了根據(jù)本公開的實施例的使用紅外成像模塊1202來智能監(jiān)控大街1230的系統(tǒng)1200。例如，大街1230可以是街道、道路、公路、隧道通道、鐵道、小路、收費(fèi)道路(pike)、小徑、硬路面、通路、人行小道、人行通道、馬路、人行道或者其任意組合，大街可以讓人(例如，行人1232、騎自行車的人1234)、動物，和/或車輛(例如，車輛1236)在上面通行或者以其它方式占用。
[0141]系統(tǒng)1200可以包括紅外成像模塊1202、處理器1204、通信模塊1206、存儲器1208、可調(diào)部件1210、可見光攝像機(jī)1212、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器1214、電子羅盤1216和/或雜散部件1218。在各種實施例中，系統(tǒng)1200的部件可以以與對應(yīng)圖1的主機(jī)設(shè)備102的部件的相同或者類似方式實現(xiàn)。而且，可以配置系統(tǒng)1200的部件以執(zhí)行各種NUC處理和在此描述的其它處理。
[0142]在一些實施例中，紅外成像模塊1202可以是根據(jù)在此公開的各種實施例實現(xiàn)的小形狀因素紅外攝像機(jī)或小形狀因素紅外成像設(shè)備。例如，紅外成像模塊1202可以包括根據(jù)在此公開的或者適當(dāng)?shù)钠渌母鞣N實施例實現(xiàn)的FPA。
[0143]可以配置紅外成像模塊1202以捕獲、操作和/或以其它方式管理場景1231的紅外圖像(例如，包括熱圖像)，該場景1231包括一個或多個大街1230的至少一部分。在這一點(diǎn)上，可以將紅外成像模塊附接、安裝、安置或者以其它方式布置在沿著大街1230的結(jié)構(gòu)或者設(shè)施上的位置處，使得將大街1230的期望部分放置在由紅外成像模塊1202的視野(F0V)1205確定的場景1231的范圍內(nèi)。例如，可以將紅外成像模塊1202安裝在路燈、交通燈、道路標(biāo)志、街道標(biāo)志、建筑物墻、隧道的內(nèi)壁、或大街1230上或者其附近現(xiàn)有的其它適合的設(shè)施和結(jié)構(gòu)處。還可以將紅外成像模塊1202安裝在專門為了固定或安裝紅外成像模塊1202而提供的桿、柱子或任何其它適當(dāng)結(jié)構(gòu)處。
[0144]在各種實施例中，可以將系統(tǒng)1200的全部或者一些其它部件與紅外成像模塊1202設(shè)置在同一位置。也就是，其它部件的全部或者一些還可以與紅外成像模塊1202—起附接、安裝、安置或者以其它方式布置在結(jié)構(gòu)或者設(shè)施上。例如，圖13示出了根據(jù)本公開的實施例的安裝在路燈1300中的系統(tǒng)1200的部件。
[0145]如該實例所示，系統(tǒng)1200的可調(diào)部件1210可以是路燈1300的光源1310。光源1310可以用對輸出調(diào)整優(yōu)選地具有短響應(yīng)時間的任何燈泡或者發(fā)光設(shè)備來實現(xiàn)。通過非限制性實例，光源1310可以用一個或多個發(fā)光二極管(LED)來實現(xiàn)。眾所周知，基于LED的燈泡能以小延遲甚至沒有延遲地打開、關(guān)閉、變暗或者變亮。可以實現(xiàn)光源1310的發(fā)光設(shè)備的其它類型包括，但不限于，白熾燈、場致發(fā)光燈、熒光燈和無極燈。
[0146]可以通過例如由處理器1204產(chǎn)生的控制信號調(diào)整(例如，打開、關(guān)閉或者變暗至任意級)光源1310的輸出。當(dāng)打開時，光源1310可以照亮一部分大街1230/1330，其基本上限定了路燈1300的照亮區(qū)域1311。因此，例如，如在此進(jìn)一步描述的，當(dāng)確定行人1332A處于或者將要處于照明區(qū)域1311內(nèi)時，處理器1204可以產(chǎn)生打開或者增強(qiáng)光源1310輸出的控制信號。
[0147]在一個實施例中，光源1310可以用選擇性改變由此發(fā)出的光的顏色(例如，白色、紅色、桔色、黃色、綠色、藍(lán)色和/或其它可見光顏色和/或諸如紅外或其它波長的不可見光)的一個或多個光源(例如，LED和/或其它類型的光源)來實現(xiàn)。例如，光源1310可以包括例如在殼(例如，外殼或者共用外罩)中提供的多色光源。在另一實例中，光源1310可以包括多個單獨(dú)分立的光源。在另一實例中，光源1310可以包括用于選擇性通過、吸收或者阻礙各種波長的可選組的濾波器(例如，由機(jī)動化彩色濾波器輪或以其他方式實現(xiàn)的)。還考慮其它適當(dāng)?shù)膶崿F(xiàn)。
[0148]在各種實施例中，光源1310和任何相關(guān)的濾波器實現(xiàn)可以用適當(dāng)電路來實現(xiàn)，以響應(yīng)一個或多個控制信號(例如，從處理器1204接收的控制信號)選擇性打開用于一種或多種顏色的適當(dāng)發(fā)光體，和/或選擇操作適當(dāng)?shù)臑V波器。
[0149]因此，例如，處理器1204可以產(chǎn)生控制信號以響應(yīng)在此描述的各種警報改變光源1310的輸出顏色，以警告在各種環(huán)境和事件的大街上或附近的人員(例如，行人、駕駛員)。例如，如果有交通事故或者人需要幫助時則光源1310的輸出顏色會變成紅色，如果存在危險路面環(huán)境(例如，結(jié)冰路面、下雨路面)則它會變成黃色，或者對其它環(huán)境和事件的警報會變成其它期望顏色。在一些實施例中，例如，可以進(jìn)一步配置光源1310以在多個顏色中交替或者閃爍開和關(guān)，從而經(jīng)由變色光傳達(dá)的警報可以更引人注意。
[0150]而且如圖13所示，在各種實施例中，系統(tǒng)1200可以包括以與紅外成像模塊1202相同或類似的方式實現(xiàn)的并且具有F0V1205A-1205B的多個紅外成像模塊1202A-1202B。與一個紅外成像模塊能夠覆蓋的大街相比，利用多個紅外成像模塊(例如，紅外成像模塊1202A-1202B)可以允許監(jiān)控更大部分的大街1230/1330。
[0151]在這種情況下，可以將多個紅外成像模塊安裝在沿一個或多個大街分布的多個位置，以監(jiān)控在更寬廣區(qū)域上延伸的大街，例如，從街道或城市街區(qū)的路段延伸到整個城市或甚至更大區(qū)域。例如，圖14示出了多個紅外成像模塊1202C-1202K，其中任何一個可以以與紅外成像模塊1202相同或者類似的方式實現(xiàn)，被安裝在根據(jù)本公開的實施例分布在整個大街1400上的多個設(shè)施或結(jié)構(gòu)上，諸如各種路燈1450A-1450D、交通燈1452、人行橫道燈1454A-1454B、道路標(biāo)志1456和攝像機(jī)桿1458上提供的多個位置處。[0152]在一個實施例中，可以將多個紅外成像模塊(例如，紅外成像模塊1202C-1202K)中的每一個與系統(tǒng)1200的全部其它部件設(shè)置在同一位置。換句話說，在一個實施例中，可以將多個系統(tǒng)1200附接、安裝或者以其它方式安置在分布于整個一個或多個大街(例如，大街1400)的多個結(jié)構(gòu)或者設(shè)施上(例如，各種路燈1450A-1450D、交通燈1452、人行橫道燈1454A-1454B、道路標(biāo)志1456和攝像機(jī)桿1458)。例如，路燈1450A-1450D均可以用包括其全部部件的系統(tǒng)1200的實例來安裝。
[0153]可以配置多個系統(tǒng)1200中的每個系統(tǒng)，使其通過有線線路1460、無線電線路或者在此進(jìn)一步描述的關(guān)于通信模塊1206的其它適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)連接與多個系統(tǒng)1200的一個或多個其它系統(tǒng)通信。而且，可以配置多個系統(tǒng)1200中的至少一個使其與中心監(jiān)測站1470(例如，用一個或多個適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備實現(xiàn)的)通信。
[0154]在另一實施例中，可以將一個或多個紅外成像模塊不與或者與系統(tǒng)1200的一些而不是所有其它部件設(shè)置在同一位置。例如，可以將紅外成像模塊1202H安裝在人行橫道燈1454A處，而可以將可作為處理器1204實例的對應(yīng)的處理器布置在別處，諸如人行橫道燈1454B。在這種情況和其它適當(dāng)情形下，可以配置紅外成像模塊1202H，使其通過有線線路1460、無線電線路或者在此進(jìn)一步描述的關(guān)于通信模塊1206的其它適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)連接與位于別處的相應(yīng)處理器通信。
[0155]返回參考紅外成像模塊1202，在一些實施例中，紅外成像模塊1202可以包括將紅外輻射由場景1231導(dǎo)向到紅外成像模塊1202的FPA的各種光學(xué)元件1203 (例如，能透射紅外線的透鏡、能透射紅外線的棱鏡、反射紅外線的反光鏡、紅外纖維光學(xué)器件)。當(dāng)在期望的角度和/或位置難以安裝紅外成像模塊1202時，光學(xué)元件1203可能是有用的。例如，如果在街道標(biāo)志上的期望的有利位置上安裝紅外成像模塊1202的空間小或者沒有，則可以利用柔韌的光纖電纜以將在有利位置收集的紅外輻射發(fā)送給在別外安裝的紅外成像模塊1202。還要注意，光學(xué)元件1203可以用于適當(dāng)限定或者改變紅外成像模塊1202的F0V1205?？梢钥蛇x地提供可開關(guān)控制的FOV (例如，可通過紅外成像模塊1202和/或處理器1204選擇的)，其例如當(dāng)期望選擇大街1230/1330/1400的部分特寫鏡頭時可能是有用的。
[0156]光學(xué)元件1203還可以包括一個或多個濾波器，其適合通過某些波長而大體上阻斷其它波長的紅外輻射(例如，短波紅外(SWIR)濾波器、中波紅外(MWIR)濾波器、長波紅外(LffIR)濾波器和窄頻帶濾波器)?？梢岳眠@些濾波器調(diào)整紅外成像模塊1202，用于使其對紅外波段的期望頻帶的靈敏度增加。例如，當(dāng)檢測如在此進(jìn)一步描述的冰和/或水的存在時，通過利用僅在與冰、水或者兩者的特定吸收率/發(fā)射光譜相匹配的波長中傳送的窄頻帶濾波器，可以得到更好的結(jié)果。在一些實施例中，濾波器是可以可選擇的(例如，提供為可選擇的濾波器輪)。在其它實施例中，濾波器可以被適當(dāng)固定以用于系統(tǒng)1200的期望應(yīng)用。
[0157]由紅外成像模塊1202捕獲的、處理的和/或以其它方式管理的紅外圖像可以是放射測定規(guī)范化的紅外圖像(例如，熱圖像)。即，組成捕獲的圖像的像素可以包括校準(zhǔn)的熱數(shù)據(jù)(例如，溫度)。如上所述連同圖1的紅外成像模塊100，可以使用適當(dāng)技術(shù)校準(zhǔn)紅外成像模塊1202和/或相關(guān)部件，使得由紅外成像模塊1202捕獲的圖像是適當(dāng)校準(zhǔn)的熱圖像。在一些實施例中，可以通過紅外成像模塊1202和/或處理器1204周期性地執(zhí)行適當(dāng)?shù)男?zhǔn)處理，使得紅外成像模塊1202和因此由其捕獲的熱圖像可以保持適當(dāng)?shù)男?zhǔn)。[0158]輻射測定規(guī)范化允許紅外成像模塊1202和/或處理器1204從熱圖像有效地檢測具有特定溫度范圍的目標(biāo)。紅外成像模塊1202和/或處理器1204可以高效且有效地檢測這種目標(biāo)，因為具有特定溫度的目標(biāo)的熱圖像可以容易地從背景和其它目標(biāo)中辨別出來，而且較小受照明條件或掩蔽的影響。
[0159]例如，在一個實施例中，可以配置紅外成像模塊1202和/或處理器1204，以從熱圖像檢測穿衣服的人的溫度范圍約為，例如，在約75° F (例如，身體的穿衣服部分)和約110° F (例如，身體的暴露部分，如臉和手)之間的像素的鄰近區(qū)域(也稱為“團(tuán)”或者“熱團(tuán)”)。這種“熱團(tuán)”表明在場景1231中有人存在，并且可以如在此描述的對其進(jìn)行進(jìn)一步分析，以弄清一人或者多人存在并確定與檢測的人相關(guān)的各種特征。通過檢測和分析具有操作機(jī)電車輛的溫度范圍的目標(biāo)，紅外成像模塊1202和/或處理器1204可以類似地檢測和識別場景1231中的汽車、摩托車、公共汽車和貨車。因此，通過系統(tǒng)1200可以有效地檢測場景1231中的機(jī)動車輛和人，并且較少受欺騙性目標(biāo)(諸如風(fēng)中搖擺的樹枝)的錯誤檢測的影響。
[0160]可以將處理器1204實現(xiàn)為任何適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備，如關(guān)于圖1的處理器195描述的。處理器1204可以適合與系統(tǒng)1200的其它部件連接并通信，以執(zhí)行在此描述的操作和處理?？梢耘渲锰幚砥?204以接收由紅外成像模塊1202捕獲的一部分大街1230/1330/1400的場景(例如，場景1231)的熱圖像。
[0161]在一個實施例中，可以配置處理器1204以對接收的熱圖像和其中包括的輻射測定信息執(zhí)行各種熱圖像處理和分析操作，以檢測在部分大街1230/1330/1400上是否存在一個或多個目標(biāo)(例如，行人1232、騎自行車的人1234、車輛1236或其它人或車輛)并且確定與檢測目標(biāo)相關(guān)的一個或多個特征?？梢耘渲锰幚砥?204以編輯、分析或者以其它方式處理確定的存在和屬性，以產(chǎn)生與部分大街1230/1330/1400相關(guān)的監(jiān)控信息。在非限制性實例中，該監(jiān)控信息可以識別在部分大街1230/1330/1400上是否有一個或多個目標(biāo)存在，每個檢測的目標(biāo)的類型是什么(例如，可以在大街1230/1330/1400上存在的人、汽車、貨車、公共汽車或者其它類型的目標(biāo))，每個檢測的目標(biāo)類型的數(shù)量，每個檢測的目標(biāo)的位置，每個檢測的目標(biāo)的運(yùn)動向量(即，移動方向和速率)，每個目標(biāo)的檢測的時間和持續(xù)時間，和/或如果檢測的目標(biāo)是人時人的姿勢(例如，站著、坐著、臥著)。
[0162]在一個實施例中，可以進(jìn)一步配置處理器1204以對接收的熱圖像和其中包括的輻射測定信息執(zhí)行在此進(jìn)一步描述的各種熱圖像處理和分析操作，以確定與部分大街1230/1330/1400相關(guān)的表面狀況。例如，可以配置處理器1204以確定在部分大街1230/1330/1400的表面上存在水(例如，濕路面1239)、冰(例如，結(jié)冰路面1238/1438)和/或雪。由處理器1204產(chǎn)生的監(jiān)控信息可以進(jìn)一步識別表面狀況，從而提供部分大街1230/1330/1400的實時表面狀況和天氣監(jiān)控。
[0163]在一個實施例中，可以進(jìn)一步配置處理器1204以將部分大街1230/1330/1400的熱圖像轉(zhuǎn)變成用戶可視圖像(例如，溫譜圖)。例如，處理器1204可以將熱圖像像素中包含的熱數(shù)據(jù)(例如，溫度數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)變成灰度或彩色像素，以構(gòu)成能夠被人看到的圖像。用戶可見圖像可以可選地包括指示對應(yīng)像素顏色和/或強(qiáng)度的大概溫度的圖例或標(biāo)尺。這種用戶可視圖像可以被與例如交通運(yùn)輸管理或者法律的實施相關(guān)的人看到以更好理解監(jiān)控信息。
[0164]如果部分大街1230/1330/1400的可見光圖像是可用的(例如，可見光攝像面捕獲的)，則可以進(jìn)一步配置處理器1204以融合或者組合該熱圖像和該可見光圖像，以產(chǎn)生具有更高解析度和/或清晰度的用戶可見的圖像。例如，可以配置處理器1204以執(zhí)行在2011年5月11日提出的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請N0.13/105,765中公開的分辨率和對比度增強(qiáng)融合操作，在此通過引用將它的全部并入這里。
[0165]在各種實施例中，可以進(jìn)一步配置處理器1204以基于監(jiān)控信息采取各種措施。例如，在一些實施例中，可以配置處理器1204以基于監(jiān)控信息產(chǎn)生各種控制信號來調(diào)整一個或多個可調(diào)部件1210的操作。
[0166]在一個非限制性實例中，可調(diào)部件1210可以是路燈(例如，路燈1300)、人行橫道燈、安全燈的光源或者是照亮至少一部分大街1230/1330/1400的其它類似的燈和照射器的光源，以幫助人(例如，行人1232/1332A)徒步、騎自行車(例如，騎自行車的人1234)、開車(例如，乘車輛的人1236)、或者在大街1230/1330/1400上以任何其它方式存在或者行進(jìn)?？梢耘渲锰幚砥?204以基于該監(jiān)控信息產(chǎn)生選擇性關(guān)閉、打開或者調(diào)整這種光源(例如，光源1310)輸出的控制信號。通過利用目標(biāo)類型、目標(biāo)數(shù)量、位置、運(yùn)動向量和/或其它綜合且高級的監(jiān)控信息，處理器1204可以比傳統(tǒng)的自動點(diǎn)燈控制更精確且智能地控制光源。例如，可以配置處理器1204以產(chǎn)生控制信號，以與目標(biāo)存在的數(shù)量和尺寸成比例地增加光源輸出、選擇性地為徒步行人或者騎自行車的人而不為車輛打開光源、基于由運(yùn)動向量預(yù)測的軌道選擇性打開或者關(guān)閉光源、和/或以其它智能方式控制光源。
[0167]相比之下，使用傳統(tǒng)傳感器的傳統(tǒng)自動發(fā)光控制系統(tǒng)能夠做的一般限制于當(dāng)目標(biāo)移入或者移出區(qū)域時簡單地觸發(fā)光源開或者關(guān)。而且，與在此描述的熱圖像和輻射測量數(shù)據(jù)分析提供的強(qiáng)大檢測不同，普通傳感器的目標(biāo)檢測(例如，具有少量熱釋電單元的無源紅夕卜(PIR)運(yùn)動探測器，和有源紅外測距儀、超聲波傳感器、微波傳感器，或者其它回波/變換器類型的傳感器)通常易于出現(xiàn)欺騙性目標(biāo)的錯誤檢測并且對校準(zhǔn)敏感。
[0168]在另一個非限制性實例中，可調(diào)部件1210可以是大街1230/1330/1400上的交通燈(例如，交通燈1452)或者指示道路右方或者以其它方式指示交通流量的其它類似的燈和信號?；诒O(jiān)控信息，處理器1204可以產(chǎn)生控制信號以調(diào)整交通燈的操作，諸如調(diào)整燈變化的定時。在另一個非限制性實例中，可調(diào)部件1210可以是行人和/或騎自行車的人的人行橫道信號，例如，行人交叉路燈1454A/1454B或人行橫道警告燈1457。例如，如果監(jiān)控信息指示行人1432C離開人行橫道的邊緣，則處理器1204可以產(chǎn)生使人行橫道警告燈1457閃爍的控制信號，或者如果監(jiān)控信息指示有等待穿過人行橫道的行人1432A，則可以產(chǎn)生觸發(fā)行人交叉路燈1454A/1454B的“走”燈的控制信號。如上所述，與由傳統(tǒng)傳感器產(chǎn)生的檢測信息，由處理器1204產(chǎn)生的監(jiān)控信息可以允許更精確和更智能地控制交通燈或行人交叉路燈。
[0169]在一些實施例中，可以配置處理器1204以基于監(jiān)控信息產(chǎn)生各種警告。在一個非限制性實例中，如果監(jiān)控信息指示潛在危險的路面狀況(如結(jié)冰路面1238/1438或濕路面1239)，處理器1204會產(chǎn)生警告。系統(tǒng)1200的各種部件可以可選地配置成當(dāng)出現(xiàn)像路燈1300的色光一樣的警告、閃爍路標(biāo)、像可變信息顯示面板1459上的消息，或經(jīng)由使大街1230/1330/1400上的駕駛員保持警覺的任何適當(dāng)方法，例如，通過產(chǎn)生和傳送適當(dāng)控制信號至這些警告標(biāo)志或面板?？蛇x地或者附加地，可以配置處理器1204和/或通信模塊1206以向中央監(jiān)測站1470、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)、移動設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)或其它外部設(shè)備傳輸該警告，使得適當(dāng)?shù)木瘓罂梢猿霈F(xiàn)在這些設(shè)備上或通過這些設(shè)備出現(xiàn)。
[0170]在另一非限制性實例中，可以配置處理器1204以通過分析各種屬性如人的姿勢(例如，人是否躺著)、人的位置、人的身體溫度、人保持靜止的持續(xù)時間，和/或通過處理和分析由紅外成像模塊1202捕獲的熱圖像可確定的其它屬性，確定在該熱圖像中檢測的人是否需要幫助并基于該確定產(chǎn)生警告。例如，處理器1204可以確定躺在人行橫道上超過預(yù)定持續(xù)時間的人1332B可能需要幫助，并產(chǎn)生警告作為反應(yīng)。可以配置處理器1204和通信模塊1206以向中央監(jiān)測站1470、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)、移動設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)或其它外部設(shè)備傳輸該警告，由此可以將該警告?zhèn)魉偷侥軌驇椭说膽?yīng)急響應(yīng)者或其它適當(dāng)實體。還可以配置處理器1204和通信模塊1206以傳送調(diào)整路燈(例如，路燈1300/1450A-1450D)的顏色輸出的控制信號，以警告處于需要幫助的人的大致位置處的其它人(例如，營救人員、執(zhí)法人員、行人、駕駛員、騎自行車的人)。還可以產(chǎn)生其它警告，如產(chǎn)生車輛碰撞、火災(zāi)、人群聚集或監(jiān)控信息可確定的其它事件的警告。
[0171]在各種實施例中，可以進(jìn)一步配置處理器1204，以至少部分地基于監(jiān)控大街1230/1330/1400的至少一些其它部分的系統(tǒng)1200的一個或多個其它實例產(chǎn)生的并傳送的監(jiān)控信息，產(chǎn)生控制信號、產(chǎn)生警告或采取其它措施。例如，可以配置在圖14的路燈1450A上安裝的系統(tǒng)1200的處理器1204，以至少部分地基于在路燈1450B上安裝的系統(tǒng)1200的另一個實例產(chǎn)生的監(jiān)控信息，在路燈1450C上安裝的系統(tǒng)1200的另一實例產(chǎn)生的監(jiān)控信息，或者兩者產(chǎn)生調(diào)整路燈1450A的操作的控制信號。因此，例如，路燈1450A處的處理器1204可以至少部分地基于路燈1450C處的另一系統(tǒng)1200產(chǎn)生的并且指示車輛1436A朝路燈1450A方向移動的監(jiān)控信息，以預(yù)期的方式產(chǎn)生打開或者增強(qiáng)路燈1450A的光源輸出的控制信號。舉例來說，路燈的這種預(yù)期調(diào)整能夠在車輛或行人之前有利地形成在行進(jìn)方向上打開的燈通道。基于例如檢測目標(biāo)的運(yùn)動向量(即，行進(jìn)速率和方向)可以智能地得到多少燈和/或提前多遠(yuǎn)打開燈的決定。
[0172]在另一實例中，安裝在行人交叉路燈1454A/1454B上的處理器1204可以不僅基于指示在紅外成像模塊1202H的FOV中行人1432A存在和/或其它屬性的其自身監(jiān)控信息，還基于交通燈1452處的系統(tǒng)1200的另一實例產(chǎn)生的且指示紅外成像模塊1202G的FOV中車輛1436B存在和運(yùn)動向量的監(jiān)控信息，調(diào)整行走燈的起動。
[0173]在這一點(diǎn)上，可以配置通信模塊1206以有助于沿大街1230/1330/1400分布在各個位置的多個系統(tǒng)1200的處理器之間的通信。通信模塊1206可以包括適合與網(wǎng)絡(luò)和連接到網(wǎng)絡(luò)的其它設(shè)備有線和/或無線通信的網(wǎng)絡(luò)接口部件(NIC)。通過通信模塊1206，處理器1204可以與系統(tǒng)1200的其它實例的處理器通信，例如，共享在此描述的監(jiān)控信息。
[0174]在各種實施例中，通信模塊1206可以包括無線通信部件(例如，基于IEEE802.1lffiFi標(biāo)準(zhǔn)、Bluetooth?標(biāo)準(zhǔn)、ZigBee?標(biāo)準(zhǔn)或其它適當(dāng)?shù)慕虩o線通信標(biāo)準(zhǔn))、無線寬帶部件(例如，基于WiMax技術(shù))、移動蜂窩部件、無線衛(wèi)星部件或其它適當(dāng)?shù)臒o線通信部件。通信模塊1206還可以被配置用于基于無線電頻率(RF)、微波頻率(MWF)、紅外頻率(IRF)和/或其它適當(dāng)?shù)臒o線傳輸技術(shù)的專有無線通信協(xié)議和接口。為了無線通信，通信模塊1206可以包括耦接到其上的天線。
[0175]在各種實施例中，可以配置通信模塊1206以經(jīng)由有線通信部件(如電力線調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路調(diào)制解調(diào)器、公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)接口、線纜調(diào)制解調(diào)器和/或用于有線通信的其它適當(dāng)?shù)牟考?與有線網(wǎng)絡(luò)連接。通信模塊1206還可以支持專有有線通信協(xié)議和接口。出于有線通信的目的，可以配置通信模塊1206以在有線通信線路1360/1460上通信。例如，有線線路1360/1460可以用電力線纜、同軸線纜、光導(dǎo)纖維線纜或其它適當(dāng)?shù)闹С钟芯€網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的線纜或電線實現(xiàn)。在各種實施例中，通過通信模塊1206的有線和/或無線通信可以利用系統(tǒng)1200私有的網(wǎng)絡(luò)、公用網(wǎng)絡(luò)或者兩者。
[0176]可以進(jìn)一步配置通信模塊1206以操控系統(tǒng)1200的各種部件之間的通信和連接。在一些實施例中，系統(tǒng)1200的部件可以通過總線或其它類似的通信結(jié)構(gòu)相互連接和通信。在其它實施例中，通過如上所述的可以管理有線和/或無線通信的通信模塊1206，諸如紅外成像模塊1202和/或可調(diào)部件1210的部件可以傳輸數(shù)據(jù)到處理器1204和從處理器1204接收數(shù)據(jù)。例如，可以傳輸由處理器1204產(chǎn)生的調(diào)整光源1310的控制信號，以通過通信模塊1206控制光源1310的電路。在一些實施例中，可以在中央控制面板中，如在區(qū)域或者通常在交叉口出現(xiàn)的用于在交叉口控制交通燈的交通控制箱內(nèi)的一組路燈的路燈控制面板中，實現(xiàn)光源1310的或者可調(diào)部件1210的其它實例的控制電路，如交通燈或行人交叉路燈。在這些實施例中，可以配置通信模塊1206以適當(dāng)?shù)貙碜蕴幚砥?204或者其它部件的信號路由到對應(yīng)的中央控制面板，并且可以配置通信模塊1206以與使用標(biāo)準(zhǔn)控制協(xié)議(如用于交通燈控制的國家智能交通運(yùn)輸ITS協(xié)議(NTCIP))的中央控制面板連接。
[0177]在一些實施例中，系統(tǒng)1200可以包括與所期望的數(shù)量一樣多的這種通信模塊1206，以用于各種位置處的系統(tǒng)1200的各種應(yīng)用、設(shè)施和/或結(jié)構(gòu)。在其它實施例中，可以將通信模塊1206集成到或者實現(xiàn)為系統(tǒng)1200的各種其它部件的一部分。例如，紅外成像模塊1202、處理器1204和可調(diào)部件1210每個均可以包括配置為執(zhí)行通信模塊1206操作的子部件，并且在沒有分離通信模塊1206的情況下可以經(jīng)由有線和/無線連接相互通信。
[0178]在各種實施例中，可以通過通信模塊1206將處理器1204產(chǎn)生的監(jiān)控信息、警告、和/或用戶可視圖像傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備和系統(tǒng)，如中央監(jiān)控站1470、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)、移動設(shè)備(例如，智能手機(jī))或聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)。因此，例如，通過收集、編輯、分析或以其它方式處理由沿延伸到整個城市的大街1230/1330/1400的各種位置分布的多個系統(tǒng)1200產(chǎn)生和傳輸?shù)谋O(jiān)控信息，中央監(jiān)控站1470、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)或其它聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)系統(tǒng)可以方便地建立實時全市交通密度(例如，包括車輛、行人和/或自行車交通)圖或者下雨或下雪地方的實時全市圖。這種高分辨率交通或者天氣圖可以通過移動設(shè)備應(yīng)用或者網(wǎng)頁(例如，使用移動電話或車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)觀看的)有利地提供，或者可以由交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)用于統(tǒng)一協(xié)調(diào)交通燈的或交通控制的其它裝置。
[0179]在另一實例中，基于除交通及路/天氣條件以外的在監(jiān)控信息和/或警告中可以確定的危險或者意外事件(例如，火災(zāi)、洪水、交通事故)，中央監(jiān)控站1470、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)或者其它聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)系統(tǒng)可以自動更新緊急情況撤離路線。通過移動設(shè)備應(yīng)用或者網(wǎng)頁可以有利地提供自動更新的撤離路線。
[0180]在另一實例中，中央監(jiān)控站1470或者其它聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)系統(tǒng)可以收集、編輯、分析或者以其它方式處理該監(jiān)控信息，以產(chǎn)生車輛(例如，包括移動和停泊的車輛)、行人和/或騎自行車人的數(shù)量和運(yùn)動統(tǒng)計的詳細(xì)報告情況。這種報告可以有利地支持城市規(guī)劃活動。
[0181]在另一實例中，應(yīng)急響應(yīng)者可以具有可配置成在駛?cè)刖o急情況時從其道路內(nèi)或附近的多個系統(tǒng)1200接收監(jiān)控信息和/或用戶可視圖像的移動設(shè)備。使用該監(jiān)控信息和/或用戶可視圖像，該移動設(shè)備可以向應(yīng)急響應(yīng)者介紹車輛在其前面道路的精確位置的詳細(xì)指示，使得應(yīng)急響應(yīng)者能夠安全且迅速地到達(dá)緊急情況的位置。
[0182]存儲器1208可以包括一個或多個存儲器設(shè)備，以存儲由處理器1204產(chǎn)生的包括熱圖像、監(jiān)控信息、警告和/或用戶可視圖像的數(shù)據(jù)和信息。該一個或多個存儲器設(shè)備可以包括用于熱圖像和其它信息存儲的各種類型的存儲器，其包括易失性和非易失性存儲器設(shè)備，如RAM (隨機(jī)存取存儲器)、R0M (只讀存儲器)、EEPROM (電可擦只讀存儲器)、閃存、磁盤驅(qū)動器。在一些實施例中，可以配置處理器1204以執(zhí)行存儲在存儲器1208上的軟件指令，以便以在此描述的方式執(zhí)行各種方法、處理和操作。
[0183]在一個或多個實施例中，系統(tǒng)1200可以包括捕獲部分大街1230/1330/1400的可見光圖像的可見光攝像機(jī)1212?？梢姽鈹z像機(jī)1212可以用具有可見光圖像傳感器(例如，基于CMOS或者基于CCD的傳感器)并適合集成到小型電子設(shè)備(例如，用于移動電話的攝像機(jī)模塊)的適當(dāng)成像模塊實現(xiàn)。由可見光攝像機(jī)1212捕獲的可見光圖像可以被處理器1204接收，以融合、添加或者以其它方式結(jié)合在此進(jìn)一步描述的熱圖像。在一些實施例中，可見光圖像可以被處理器1204接收以執(zhí)行一些補(bǔ)充的檢測操作(例如，牌照識別或者其它邊緣檢測操作)，其可以受益于可見光攝像機(jī)1212在白天能提供的更高分辨率的圖像?？梢姽鈭D像還可以通過通信模塊1206傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
[0184]在一個或多個實施例中，系統(tǒng)1200可以包括GPS接收器1214和/或電子羅盤1216。GPS接收器1214和/或電子羅盤1216可以用適合集成到小型電子設(shè)備的適當(dāng)?shù)男酒蛘唠娮幽K實現(xiàn)，以提供GPS接收器功能和電子羅盤功能，或者兩者?？梢岳肎PS接收器1214和/或電子羅盤1216來自動獲得涉及紅外成像模塊1202/1202A-1202K安裝位置的地球位置信息。該地球位置信息可以由處理器1204和/或通信模塊1206使用，以自動構(gòu)造用于在此進(jìn)一步描述的系統(tǒng)1200的安裝實例中位置感知通信的位置測繪信息。
[0185]雜散部件1218可以包括系統(tǒng)1200的各種應(yīng)用可能需要的任何其它設(shè)備或傳感器。例如，在各種實施例中，雜散部件1218可以包括可用于響應(yīng)處理器1204產(chǎn)生的警告而產(chǎn)生聽得見和/或看得見警報的警告信號燈(例如，頻閃燈、閃光燈)、鐘、產(chǎn)生聲調(diào)的帶有相關(guān)電路的揚(yáng)聲器或其它適當(dāng)設(shè)備。在另一實例中，雜散部件1218還可以包括可以提供用于校準(zhǔn)或校驗在此描述的各種熱圖像分析的參考數(shù)據(jù)點(diǎn)的溫度傳感器(例如，熱電偶、溫度計)、濕度傳感器和其它傳感器。在另一實例中，雜散部件1218可以包括適當(dāng)?shù)墓庠纯刂齐娐贰?br> [0186]在各種實施例中，系統(tǒng)1200的一個或多個部件可以如期望或者依賴于應(yīng)用需求被組合和/或?qū)崿F(xiàn)或者不被組合和/或?qū)崿F(xiàn)。例如，可以將處理器1204與紅外成像模塊1202、存儲器1208和/或通信模塊1206結(jié)合。在另一實例中，將處理器1204可以與紅外成像傳感器1202結(jié)合，并且僅僅處理器1204的某些操作由紅外成像模塊1202內(nèi)的電路(例如，處理器、邏輯設(shè)備、微處理器、微控制器等)執(zhí)行。
[0187]圖15示出了根據(jù)本公開的實施例的能夠便利地并入路燈(例如，路燈1300)的實現(xiàn)為電子模塊1500的智能監(jiān)控系統(tǒng)1200的實例。電子模塊1500可以包括紅外成像模塊1502、可見光攝像機(jī)1512、GPS接收器1514、電子羅盤1516、WiFi通信模塊1506、光源控制電路(例如，在一個實施例中由雜散部件1218提供的)和處理器(例如，在一個實施例中由處理器1204提供的)，它們中的任何一個可以以與在此描述的系統(tǒng)1200的相應(yīng)部件相同或者類似的方式實現(xiàn)。
[0188]電子模塊1500還可以包括允許電子模塊被安裝、附接、翻新或以其它方式安裝到傳統(tǒng)的基于LED的路燈的外殼1520，使得可以迅速且便利地布署智能監(jiān)控系統(tǒng)1200的無線網(wǎng)絡(luò)(例如，在一個實施例中無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))。電子模塊1500還可以包括在外殼1520上布置的透明蓋1519。透明蓋1519可以配置成使紅外線和可見光穿透到達(dá)紅外成像模塊1502和可見光攝像機(jī)1515，并且可以保護(hù)電子模塊1500的這些和其它部件不受外部因素(例如，雨、碎片)的影響。
[0189]在一個實施例中，可以配置外殼1520以在將電子模塊1500裝入路燈時將其定向，使得紅外成像模塊1502和/或可見光攝像機(jī)1512在基本平行于路燈縱向長度的方向上向下看到大街的表面。在一個實施例中，當(dāng)將電子模塊1500安裝在典型路燈處時，被紅外成像模塊1502覆蓋的場景區(qū)域的大街表面面積可以約為30平方英尺。
[0190]因此，可以將系統(tǒng)1200或電子模塊1500安裝、安置或以其它方式布置在沿著大街的各種位置，以提供大街的綜合監(jiān)控。通過捕獲、處理和分析包括期望部分大街的場景的熱圖像，系統(tǒng)1200或電子模塊1500可以確定可在大街上出現(xiàn)的目標(biāo)存在及其各種屬性，和/或與部分大街相關(guān)的環(huán)境條件。這種綜合監(jiān)控信息可以被系統(tǒng)1200或電子模塊1500在各種情況下有益地利用，這些情況包括但不限于:調(diào)整路燈、交通燈和/或人行橫道信號的操作，和如果存在危險環(huán)境條件、出現(xiàn)意外事故、或者人需要幫助時，則會產(chǎn)生警告。這種綜合監(jiān)控信息可以在系統(tǒng)1200的多個實例或者貫穿大街分布的電子模塊1500中共享，允許更智能地協(xié)調(diào)由系統(tǒng)1200或電子模塊1500可采取的各種措施。系統(tǒng)1200或電子模塊1500還可以與外部設(shè)備和系統(tǒng)共享或者將這種綜合監(jiān)控信息傳輸給外部設(shè)備和系統(tǒng)，它們利用該監(jiān)控信息建立實時交通和/或環(huán)境條件圖、收集各種統(tǒng)計資料或者提供其它有益的信息。
[0191]現(xiàn)在參考圖16，流程圖示出了根據(jù)本公開的實施例的使用熱圖像智能監(jiān)控大街的方法1600。例如，方法1600可以由在路燈1300/1450A-1450D、交通燈1452、人行橫道燈1454A-1454B、路標(biāo)1456或者沿著大街的其它適當(dāng)位置安裝的系統(tǒng)1200或電子模塊1500執(zhí)行。應(yīng)意識到，僅出于提供實例的目的確定了系統(tǒng)1200、電子模塊1500和各種結(jié)構(gòu)和設(shè)施，并且可以在街上或其附近的任何其它適當(dāng)位置安裝、附接或者以其它方式安置任何其它系統(tǒng)以執(zhí)行全部或者部分方法1600。
[0192]在方框1602，可以通過紅外成像模塊捕獲包括至少部分大街的場景的熱圖像(例如，包括帶有輻射測量數(shù)據(jù)的像素)。例如，可以通過圖12的紅外成像模塊1202捕獲F0V1205內(nèi)的場景1231的熱輻射圖像?？梢杂萌缟纤龅呐c紅外成像模塊1202有關(guān)的熱圖像在輻射測定上校準(zhǔn)捕獲的熱圖像。而且，捕獲的熱圖像可以是比例和/或透視校準(zhǔn)的熱圖像。即，真實場景中目標(biāo)的幾何特性(例如，尺寸和位置)能夠來源于熱圖像中目標(biāo)的像素坐標(biāo)。當(dāng)將紅外成像模塊(例如，紅外成像模塊1202A-1202B)首次安裝在期望位置(例如，路燈1310)時，使用已知的技術(shù)可以手動或自動地執(zhí)行比例/透視校準(zhǔn)。在一些實施例中，安裝之后還可以周期性使用已知的技術(shù)執(zhí)行自動再校準(zhǔn)。
[0193]例如，捕獲的熱圖像可以被通信耦接到紅外成像模塊1202的處理器1204接收。在方框1604，例如，通過使用在此公開的各種NUC技術(shù)，可以對捕獲的熱圖像執(zhí)行NUC處理以去除其中的噪聲。[0194]在方框1606，可以由熱圖像確定場景中一個或多個目標(biāo)的存在。在一個實施例中，可以由輻射測定校準(zhǔn)的熱圖像檢測溫度值在特定范圍內(nèi)的鄰近像素區(qū)域。溫度范圍可以依賴于場景中被檢測的目標(biāo)的類型。例如，該檢測操作可以區(qū)分表面溫度分布為穿衣服的人、運(yùn)行的車輛或者可在大街上存在的其它目標(biāo)的特征的區(qū)域(或者“團(tuán)”)。例如，通過執(zhí)行各種濾波操作及分析尺寸、形狀和/或團(tuán)的熱特征，可以進(jìn)一步處理和/或分析在此檢測的熱圖像和團(tuán)，以弄清場景中存在的某些類型的一個或多個目標(biāo)。
[0195]在另一實施例中，例如，使用背景建模技術(shù)、邊緣檢測技術(shù)或者適合用于熱圖像的其它前景目標(biāo)檢測技術(shù)，可以分析該熱圖像以檢測一個或多個候選前景目標(biāo)。之后可以分析候選目標(biāo)的輻射測定特性(例如，表面溫度分布)，以確定它們是否對應(yīng)于感興趣的目標(biāo)類型的特性。例如，搖擺的樹枝或者其它欺騙性目標(biāo)最初會被檢測為候選前景目標(biāo)，但之后其輻射特性可以迅速地揭示該目標(biāo)不具有人或者行駛車輛的表面溫度分布特性，因此它們既不是人也不是行駛車輛。如該實例示出，與使用可見光圖像的目標(biāo)檢測技術(shù)相比，使用熱圖像的目標(biāo)檢測可更少受欺騙性目標(biāo)的錯誤檢測的影響。還可以分析候選目標(biāo)的尺寸和形狀，使得可以基于被測侯選目標(biāo)的尺寸、形狀和輻射特性確定一個或多個某一類型目標(biāo)的存在。
[0196]在該實施例的一個方面，可以使用背景建模技術(shù)來檢測該場景中的目標(biāo)。由于場景的背景(例如，部分空的大街)幾乎不變，并且由于熱圖像通常對變化的照明環(huán)境不敏感，因此可以建造高精確度的背景模型(例如，屬于背景的像素)，且不同于背景的像素區(qū)域(也稱為“感興趣的區(qū)域”)可以被容易地辨明為候選前景目標(biāo)。如上所述，之后可以分析這種感興趣區(qū)域的輻射特性(R0I)，以進(jìn)一步弄清檢測的ROI是否能表示某一類型的目標(biāo)。
[0197]在各種實施例中，方框1606描述的各種處理和分析操作可以被省略或者被包括在內(nèi)，并且可以以適合確定車輛車廂內(nèi)部乘客存在的任何其它順序執(zhí)行。例如，在一些實施例中，檢測熱“團(tuán)”足以確定目標(biāo)的存在，然而在其它實施例中可以組合執(zhí)行各種熱圖像分析以增加檢測精度。方框1606還可以利用用于檢測熱圖像中目標(biāo)的其它適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。
[0198]如果在方框1606檢測一個或多個目標(biāo)，則在方框1608可以確定與檢測目標(biāo)相關(guān)的各種屬性。如方框1606所描述的，通過分析所檢測目標(biāo)的輻射測定特性、尺寸和/或形狀，可以區(qū)分所檢測目標(biāo)的類型(例如，步行的人、騎自行車的人、動物、車輛或者可在大街上存在的其它類型的目標(biāo))。在一些實施例中，例如，當(dāng)在目標(biāo)檢測期間在方框1606不能充分地進(jìn)行類型區(qū)分時，可以在方框1608進(jìn)一步分析檢測的目標(biāo)用于類型確定。而且，通過制表或者以其它方式計算每一類型的目標(biāo)有多少可以確定檢測目標(biāo)的按類型計數(shù)。
[0199]可以被確定的各種屬性還包括檢測目標(biāo)的大概位置。由于該熱圖像可以是比例/透視校準(zhǔn)的熱圖像，可以由熱圖像中的檢測目標(biāo)的像素坐標(biāo)確定檢測目標(biāo)的大概位置。另夕卜，通過追蹤一系列熱圖像中檢測目標(biāo)的位置，可以使用適當(dāng)?shù)囊曨l分析技術(shù)估算檢測目標(biāo)的運(yùn)動向量(例如,運(yùn)行方向和速率)。
[0200]在一些實施例中，如果檢測目標(biāo)是人，還可以確定人的姿勢。通過分析熱圖像中被檢測人的外形和/或?qū)捀弑?，可以檢測人是直立的(例如站著或者走著)、坐著的還是躺著的。而且，通過分析被檢測人的輻射測定特性(例如，通過聚集與屬于被檢測人的像素有關(guān)的溫度數(shù)據(jù))，可以確定人的大概身體溫度。還可以使用其它適當(dāng)?shù)臒嵋曨l/圖像分析技術(shù)確定姿勢和/或身體溫度。[0201]在方框1610，還可以執(zhí)行方法1600的各種應(yīng)用所期望的熱圖像的進(jìn)一步處理和/或分析。在一個實施例中，可以分析熱圖像以確定場景中部分大街的各種環(huán)境條件。例如，通過分析熱圖像可以確定大街表面上存在水(例如，路面上來自雨或者以其它方式收集的)、冰或者雪。由于水、冰和雪的輻射測定特性(例如，溫度、輻射/吸收波長、發(fā)射率、反射率和透射率)通常完全不同于大街的表面的輻射測定特性，因此可以分析熱圖像以得出可指示在大街表面上存在這些物質(zhì)(例如，包括熱輻射不同于路面的圖像的熱圖像)的差異。而且，如上文中結(jié)合圖12的光學(xué)元件1203所述的，可以利用窄頻帶濾波器來增加對吸收的或發(fā)射自冰、水或者兩者的紅外輻射的靈敏性，使得可以更清晰地且相比干路面的熱輻射更高對比度示出熱圖像中存在水或冰產(chǎn)生的差異。在一個實施例中，可以以周期方式選擇性應(yīng)用窄頻帶濾波器。
[0202]在另一實例中，可以從熱圖像確定部分大街的周圍溫度。通過獲得已知發(fā)射率的參考目標(biāo)的表面溫度(例如，與周圍熱平衡的非熱產(chǎn)生目標(biāo))可以確定該周圍溫度?？梢詫⒃搮⒖寄繕?biāo)布置在大街中的位置，使得可以在熱圖像的預(yù)定坐標(biāo)處成像參考目標(biāo)的熱輻射。該參考目標(biāo)可以是為了得到周圍溫度而布置在大街中的目標(biāo)，或者可以是任何先前存在的目標(biāo)或者先前存在的目標(biāo)的一部分(例如，不鄰近熱源的路面的特定一小塊)。在另一實施例中，代替或者除使用熱圖像的周圍溫度確定操作以外，還可以使用傳統(tǒng)的溫度傳感器確定周圍溫度。
[0203]在另一實例中，通過熱圖像的進(jìn)一步分析可以檢測部分大街中火災(zāi)的爆發(fā)。燃燒的火和火焰燃燒的典型溫度大大高于(例如，IOOOoF及以上)在大街上可存在的任何正常的熱發(fā)射目標(biāo)，可以通過識別熱圖像中具有這種高溫的熱團(tuán)檢測火災(zāi)的爆發(fā)。因此，相比于由于在室外不起作用而通常僅在建筑物內(nèi)和在其它室內(nèi)區(qū)域安裝的常規(guī)火災(zāi)警告(例如，煙霧探測器)，，方法1600可以用作為大街的火災(zāi)警告以檢測大街上的車輛及其它目標(biāo)的火災(zāi)爆發(fā)。
[0204]熱圖像的進(jìn)一步處理和/或分析還可以包括通過使用適當(dāng)?shù)姆椒ê退惴ㄞD(zhuǎn)換熱圖像而產(chǎn)生用戶可視的熱圖像(例如，溫度記錄圖)。例如，可以將熱圖像的像素中包含的熱數(shù)據(jù)(溫度數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成灰度或彩色像素，以構(gòu)造人能夠看得見的圖像。用戶可視的熱圖像可以可選地包括指示對應(yīng)像素顏色和/或強(qiáng)度的大概溫度的圖例或比例。這種用戶可視圖像可以被與例如交通管理局或者監(jiān)察執(zhí)法者或者交通管制相關(guān)的人看得到。在一個實施例中，方法1600可以進(jìn)一步包括用可見光圖像攝像機(jī)捕獲部分大街的可見光圖像，融合或者組合熱圖像及可見光圖像，以產(chǎn)生具有更高解析度和/或清晰度的用戶可視圖像，如上面結(jié)合圖12的處理器1204描述的。
[0205]由方法1600的各種分析和處理操作(例如，確定目標(biāo)的存在和屬性，確定環(huán)境條件及1606-1610描述的其它操作)產(chǎn)生的各種結(jié)果、成果或者其它數(shù)據(jù)通常可被認(rèn)為是監(jiān)控信息。在方框1612，該監(jiān)控信息可以與例如監(jiān)控大街的至少一些其它部分的執(zhí)行方法1600的系統(tǒng)1200的其它實例共享。例如，通過圖12的通信模塊1206可以在網(wǎng)絡(luò)上傳播該監(jiān)控信息。雖然共享操作的具體實現(xiàn)可能受或者以其它方式取決于底層的網(wǎng)絡(luò)層和拓樸結(jié)構(gòu)的影響時，但通常共享操作可以基于系統(tǒng)1200的實例(或者網(wǎng)絡(luò)術(shù)語中的“節(jié)點(diǎn)”)中的感知位置的通信。即，可以制造感知自身地球位置特性的每個節(jié)點(diǎn)，以及可共享監(jiān)控信息的其它節(jié)點(diǎn)。因此，例如，在鄰近節(jié)點(diǎn)中(例如，圖14的路燈1450A-1450C)，其它形式的空間位置的節(jié)點(diǎn)中(例如，相同道路上的路燈、相同交叉口的交通燈和人行橫道燈，或者節(jié)點(diǎn)的其它地球位置集合)，或者具有其它關(guān)系的節(jié)點(diǎn)中，可以共享監(jiān)控信息。在這一點(diǎn)上，在一個實施例中，當(dāng)將該節(jié)點(diǎn)最初安裝在適當(dāng)位置時，可以利用GPS接收器1214和/或電子羅盤1214自動獲得與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的地球位置信息，而不需要手動輸入或調(diào)整?？梢赃M(jìn)一步配置通信模塊1206和/或處理器1204以與其它節(jié)點(diǎn)共享該地球位置信息，以自動發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間相對的位置映射?？梢允褂糜嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的適當(dāng)?shù)厍蛭恢眉夹g(shù)執(zhí)行這種自動發(fā)現(xiàn)。因此，例如，當(dāng)安裝附加節(jié)點(diǎn)時，它可以馬上且自動連接到鄰近節(jié)點(diǎn)以構(gòu)造無線網(wǎng)絡(luò)并在節(jié)點(diǎn)之間建立相對的位置映射?？梢栽谌谢A(chǔ)上重復(fù)這種安裝操作，以最終建立一個智能監(jiān)控大街的大型且緊密的互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
[0206]該監(jiān)控信息還可以被傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控站(例如，中央監(jiān)控站1470)、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)、移動設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)或者其它外部設(shè)備和系統(tǒng)。由于監(jiān)控信息的通信可以是位置感知的，因此可以在例如各種外部設(shè)備和系統(tǒng)上利用共享的監(jiān)控信息以建立實時交通圖和/或環(huán)境條件，收集各種統(tǒng)計資料或者提供其它有益信息，如上面參考圖14描述的。
[0207]在方框1614，可以基于該監(jiān)控信息采取各種措施。在一些實施例中，采取的各種措施包括產(chǎn)生調(diào)節(jié)一個或多個可調(diào)部件的操作的各種控制信號。例如，基于監(jiān)控信息可以調(diào)節(jié)路燈、交通燈、行人/騎自行車的人交叉口燈、和/或其它可調(diào)部件，如上面參考圖12的可調(diào)部件1210描述的。
[0208]在一些實施例中，可采取的各種措施包括基于監(jiān)控信息產(chǎn)生各種警告。例如，可以產(chǎn)生警告以發(fā)出潛在危險的環(huán)境條件(例如，結(jié)冰或者濕表面)、人需要幫助、車輛碰撞、火災(zāi)、人群聚集或者可從監(jiān)控信息確定的其它事件的警告，如上面參考圖12的處理器1204描述的。
[0209]在各種實施例中，可以至少部分地基于被其它節(jié)點(diǎn)共享的(例如，被傳輸或者接收的)監(jiān)控信息可以采取各種措施。因此，如上面關(guān)于處理器1204描述的，可以以智能協(xié)調(diào)的方式完成各種措施。
[0210]因此，通過捕獲、處理和分析熱圖像及包含于其中的輻射測定數(shù)據(jù)，方法1600的各種實施例可以產(chǎn)生和共享大街的綜合監(jiān)控信息。在方法1600中可以有利地利用這種綜合監(jiān)控信息向駕駛員和行人產(chǎn)生各種警告，并且智能調(diào)整大街上的各種可調(diào)設(shè)備的操作。這種綜合監(jiān)控信息可以與中央監(jiān)控站或者其它聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及系統(tǒng)共享，基于該監(jiān)控信息可以有利地建立實時交通圖和/或環(huán)境條件，收集各種統(tǒng)計資料或者提供其它有益信息。
[0211]在此描述的各種實施例可以根據(jù)上述的實例應(yīng)用及下述的其它實例應(yīng)用來使用，并且可以用適合這種應(yīng)用的其它特征和/或部件實現(xiàn)。在各種非限制性實例中，可以實現(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)(例如，在路燈和/或其它位置安裝的)以:檢測包括行人、騎自行車的人、動物及車輛的各種類型的目標(biāo)；確定路燈下人和車輛行進(jìn)的方向和速率；計算每個路燈下存在的車輛和人的數(shù)量；調(diào)整路燈的照明(例如，當(dāng)沒有人或車輛存在時調(diào)暗或者關(guān)閉，及當(dāng)有人或者車輛存在時調(diào)亮或者打開)；與在鄰近路燈位置安裝的系統(tǒng)的其它實例通信以智能地協(xié)調(diào)路燈的調(diào)整(例如，基于目標(biāo)位置、方向及速度打開燈通道)；轉(zhuǎn)播監(jiān)控信息給交通燈控制；給服務(wù)器(例如，Google?地圖服務(wù)器)傳遞監(jiān)控信息以允許建立實時的全市交通流量圖；給市政府傳遞監(jiān)控信息以允許為城市規(guī)劃收集統(tǒng)計資料；給移動設(shè)備傳遞監(jiān)控信息以允許路線規(guī)劃；檢測結(jié)冰或者濕路面并給可變信息警報轉(zhuǎn)播路面狀況；檢測并轉(zhuǎn)播路面溫度；檢測人聚集的人群并警告適當(dāng)?shù)漠?dāng)局；和/或檢測并報告失速或者非法泊車的車輛。根據(jù)一個或多個實施例，可以配置該系統(tǒng)為自動發(fā)現(xiàn)位置(例如，自動發(fā)現(xiàn)相對其它路燈的安裝位置)。由于可以意識到，這些系統(tǒng)能夠顯著地增加能量效率，因此允許全部或者部分這些系統(tǒng)(例如，在路燈和/或其它位置安裝的)用電池和/或太陽板提供動力。
[0212]在適當(dāng)?shù)牡胤?，可以使用硬件、軟件或者硬件和軟件的組合實現(xiàn)由本公開提供的各種實施例。而且在適當(dāng)?shù)牡胤?，在不偏離本公開的精神的情況下，可以將在此闡述的各種硬件部件和/或軟件部件結(jié)合成包括軟件、硬件和/或兩者的混合部件。在適當(dāng)?shù)牡胤?，在不偏離本公開的精神的情況下，可以將在此闡述的各種硬件部件和/或軟件部件分離成包括軟件、硬件和/或兩者的子部件。另外，在適當(dāng)?shù)牡胤?，預(yù)期能夠?qū)④浖考崿F(xiàn)為硬件部件，反之亦然。
[0213]根據(jù)本公開的軟件，可以將諸如非瞬時指令、程序編碼和/或數(shù)據(jù)存儲在一個或多個非瞬時機(jī)器可讀介質(zhì)上。還考慮到，使用一個或多個聯(lián)網(wǎng)的和/或其它方式的通用或者專用計算機(jī)和/或計算機(jī)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在此確定的軟件。在適當(dāng)?shù)牡胤剑诖嗣枋龅母鞣N步驟的次序可以被改變，結(jié)合成復(fù)合步驟，和/或分離成子步驟，以提供在此描述的特征。
[0214]上述的實施例示例但不限制本發(fā)明。還應(yīng)該理解，根據(jù)發(fā)明的原則可以有許多的修改和改變。因此，該發(fā)明的范圍僅由隨附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 在沿著大街的位置布置的紅外成像模塊，該紅外成像模塊包括配置為捕獲包括至少部分大街的場景的熱圖像的焦平面陣列(FPA);和 與紅外成像模塊通信的處理器，該處理器被配置為: 分析熱圖像以確定一個或多個目標(biāo)的存在及與場景中的目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性，和 基于存在及屬性的確定產(chǎn)生監(jiān)控信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 該處理器與紅外成像模塊共同定位在沿著大街的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括: 配置成將監(jiān)控信息傳輸?shù)街醒?監(jiān)控站、移動設(shè)備或者聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)中的至少一個的通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 紅外成像模塊被布置在路燈、交通燈、人行橫道燈、隧道內(nèi)壁、街道標(biāo)志或道路標(biāo)志的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 處理器進(jìn)一步被配置成分析熱圖像，以確定與部分大街相關(guān)的表面狀況；和 監(jiān)控信息識別表面狀況。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中: 表面狀況為干、濕、下雨、下雪或者結(jié)冰狀況中的至少一個；和 處理器進(jìn)一步被配置成基于表面狀況產(chǎn)生警告。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 監(jiān)控信息識別與一個或多個目標(biāo)相關(guān)的類型、數(shù)量、位置、運(yùn)行方向和/或速率中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中: 該目標(biāo)是人； 監(jiān)控信息進(jìn)一步識別人的姿勢；并且 處理器進(jìn)一步被配置成: 基于監(jiān)控信息確定人是否需要幫助，和 基于需要幫助的確定產(chǎn)生警告。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中: 處理器進(jìn)一步被配置成基于監(jiān)控信息產(chǎn)生用于調(diào)整可調(diào)部件的操作的控制信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 可調(diào)部件是路燈、交通燈或者人行橫道信號中的至少一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中: 產(chǎn)生控制信號以打開、關(guān)閉或者調(diào)整路燈的強(qiáng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中: 路燈具有可選擇的輸出顏色； 產(chǎn)生控制信號以改變輸出顏色；和 基于處理器產(chǎn)生的警告的類型選擇輸出顏色。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中該紅外成像模塊是第一紅外成像模塊，該位置是第一位置，由該第一紅外成像模塊捕獲的熱圖像是第一熱圖像，該場景是第一場景，該部分大街是第一部分大街，該處理器是第一處理器，及該監(jiān)控信息是第一監(jiān)控信息，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 在沿大街的第二位置布置的第二紅外成像模塊，該第二紅外成像模塊包括配置為捕獲包括至少第二部分大街的第二場景的第二熱圖像的FPA ； 第二處理器被配置為: 分析第二熱圖像以確定一個或多個目標(biāo)的存在及與第二場景中的目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性，和 基于存在及屬性的確定產(chǎn)生第二監(jiān)控信息；以及 配置成將第二監(jiān)控信息傳輸?shù)降谝惶幚砥鞯耐ㄐ拍K，該第一處理器被配置成至少部分地基于第二監(jiān)控信息產(chǎn)生控制信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中 可調(diào)部件是路燈；和 第一處理器被配置成如果第二監(jiān)控信息指示預(yù)期一個或多個目標(biāo)移入路燈的照明區(qū)域，則產(chǎn)生增加路燈強(qiáng)度的控制信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 熱圖像是該場景的未模糊的熱圖像； 該紅外成像模塊被配置成捕獲場景的故意模糊的熱圖像；和 該處理器被配置成基于故意模糊的熱圖像確定多個非均勻校正(NUC)項，并將NUC項應(yīng)用到未模糊的熱圖像以從未模糊的熱圖像移除噪聲。
16.—種方法,包括: 在紅外成像模塊的焦平面陣列(FPA)捕獲包括至少部分大街的場景的熱圖像，其中該紅外成像模塊布置在沿大街的位置以使得該部分大街在紅外成像模塊的視野(FOV)內(nèi)； 分析熱圖像以確定一個或多個目標(biāo)的存在及與場景中的目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性；和 基于存在及屬性的確定產(chǎn)生監(jiān)控信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括: 將該監(jiān)控信息傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控站、移動設(shè)備或者聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)中的至少一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中: 該分析包括確定與部分大街相關(guān)的表面狀況；和 該監(jiān)控信息識別表面狀況。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括: 基于表面狀況產(chǎn)生警告，表面和天氣狀況為干的、濕的、下雨、下雪的或者結(jié)冰狀況中的至少一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中: 該監(jiān)控信息識別與一個或多個目標(biāo)相關(guān)的類型、數(shù)量、位置、運(yùn)行方向和/或速率中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中目標(biāo)是人，并且該監(jiān)控信息進(jìn)一步識別人的姿勢，該方法進(jìn)一步包括:基于監(jiān)控信息確定人是否需要幫助；和 基于需要幫助的確定產(chǎn)生警告。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括: 基于該監(jiān)控信息產(chǎn)生用于調(diào)整可調(diào)部件的操作的控制信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中: 可調(diào)部件是路燈、交通燈或人行橫道信號中的至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中: 產(chǎn)生控制信號包括配置用于打開、關(guān)閉或調(diào)整路燈強(qiáng)度的控制信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中: 路燈具有可選擇的輸出顏色； 產(chǎn)生控制信號包括配置用于改變輸出顏色的控制信號；和 基于處理器產(chǎn)生的警告類型選擇輸出顏色。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中該紅外成像模塊是第一紅外成像模塊，該位置是第一位置，由第一紅外成像模塊捕獲的熱圖像是第一熱圖像，該場景是第一場景，該部分大街是第一部分大街，及該監(jiān)控信息是第一監(jiān)控信息，該方法進(jìn)一步包括: 在第二紅外成像模塊的FPA，捕獲包括至少第二部分大街的第二場景的第二熱圖像，其中第二紅外成像模塊布置在沿著大街的第二位置上，使得第二部分大街在第二紅外成像模塊的FOV內(nèi)； 分析第二熱圖像以確定一個或多個目標(biāo)的存在及與第二場景中的目標(biāo)相關(guān)的至少一個屬性； 基于存在及屬性的確定產(chǎn)生第二監(jiān)控信息；和 至少部分地基于第二監(jiān)控信息產(chǎn)生控制信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中 可調(diào)部件是路燈；和 產(chǎn)生控制信號包括如果第二監(jiān)控信息指示預(yù)期一個或多個目標(biāo)移入路燈的照明區(qū)域，則產(chǎn)生增加路燈強(qiáng)度的控制信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中熱圖像是未模糊的熱圖像，該方法進(jìn)一步包括: 捕獲場景的故意模糊的熱圖像； 基于故意模糊的熱圖像確定多個非均勻校正(NUC)項；和 將NUC項應(yīng)用到未模糊的熱圖像以從未模糊的熱圖像移除噪聲。
【文檔編號】H04N5/33GK103931172SQ201280038849
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月10日
【發(fā)明者】J·D·弗蘭克, A·C·泰希, N·霍根斯特恩, T·R·赫爾特, K·斯特蘭德瑪, P·布朗熱, B·夏普, E·A·庫爾特 申請人:菲力爾系統(tǒng)公司