本發(fā)明涉及一種方法以及一種熱圖像記錄裝置，其用于處理原始圖像，以用于產(chǎn)生射電的圖像，其中，一序列由像素組成的原始圖像在不可見的光譜范圍中被記錄并且由該序列的原始圖像計(jì)算射電的圖像，其中，計(jì)算至少在部分區(qū)域中高分辨率的圖像。

背景技術(shù)：

原始圖像的分辨率(空間分辨的單次測(cè)量結(jié)果)在不可見的光譜范圍中、尤其是在利用熱像儀或紅外線敏感的探測(cè)器記錄、優(yōu)選用于確定至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的溫度時(shí)，目前不足夠以便示出尤其是大小處于測(cè)量?jī)x器的“瞬時(shí)視場(chǎng)”(iFoV)之下的小的物體或借助由原始圖像計(jì)算的射電的圖像確定其正確的溫度。

概念“iFoV”表示來自全圖的二維的矩形的部分，其由適合的測(cè)量?jī)x器、例如熱像儀(尤其是紅外照相機(jī))的至少一個(gè)探測(cè)器的單個(gè)像素遮蓋。借此“iFoV”值構(gòu)成用于相應(yīng)的探測(cè)器的空間的分辨率的標(biāo)準(zhǔn)，由此確定最小可能的還可探測(cè)的物體的大小(依賴于所述物體與為了測(cè)量而使用的至少一個(gè)探測(cè)器的距離)。

申請(qǐng)人的較早的專利申請(qǐng)(DE102011121332 A1)已經(jīng)致力于提出的問題，即，可以怎樣提高這樣的測(cè)量裝置的分辨率，而無須提高存在的測(cè)量?jī)x器的一個(gè)探測(cè)器或多個(gè)探測(cè)器的分辨率。例如通過補(bǔ)充裝備新的探測(cè)器提高存在的測(cè)量?jī)x器分辨率也總是與顯著的費(fèi)用支出關(guān)聯(lián)。在所述較早的申請(qǐng)中說明一系列方法，其包括照相機(jī)或探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)，以便可以將多個(gè)記錄的單個(gè)原始圖像組合成較高分辨率的超限分辨圖像(SR圖像)。

正是對(duì)于在不可見的光譜范圍中的原始圖像的記錄，分辨率以及用于計(jì)算用來記錄原始圖像并且用來產(chǎn)生原始圖像所使用的存在的測(cè)量裝置的射電的圖像的處理器性能還總是這樣被限制，使得所述儀器不適合用于實(shí)時(shí)構(gòu)建物體或面的高分辨率的熱圖像。

由于相對(duì)高的費(fèi)用耗費(fèi)通常不經(jīng)濟(jì)的是，為用于測(cè)量原始圖像并且必要時(shí)用于由一序列原始圖像產(chǎn)生射電的圖像的現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器補(bǔ)充裝備新的技術(shù)構(gòu)件。這導(dǎo)致，大小處于存在的測(cè)量?jī)x器“iFoV”值之下的物體的射電的值和尤其是確定的溫度借助這樣的儀器不可以實(shí)時(shí)和/或不可以借助足夠的分辨率確定。因此會(huì)在利用目前存在的儀器的測(cè)量中出現(xiàn)，尤其是對(duì)于這樣小的物體僅獲得接近的溫度值。

然而區(qū)域或點(diǎn)、尤其是運(yùn)動(dòng)的區(qū)域或點(diǎn)的溫度的監(jiān)控在許多、尤其是連續(xù)進(jìn)行的過程中構(gòu)成決定性的測(cè)量技術(shù)的控制。尤其是在許多、尤其是自動(dòng)化進(jìn)行的制造過程中，溫度經(jīng)常構(gòu)成重要的因素，以便確保通過該制造過程制造的產(chǎn)品的高的質(zhì)量以及通過偏離的溫度的及早的識(shí)別避免對(duì)制造設(shè)備的損害。在許多制造過程中，因此也為了保證高的產(chǎn)品質(zhì)量決定性的是，優(yōu)化的、尤其是恒定的溫度在制造中存在。與確定的最優(yōu)溫度的偏差也許也表示制造的產(chǎn)品的降低的質(zhì)量。出于所述原因也可能重要的是，在最短的時(shí)間內(nèi)識(shí)別溫度與一定的理論值的偏差。

目前嘗試，將所述技術(shù)的限制僅由此繞過，使得減少測(cè)量?jī)x器與要研究的物體或要研究的面的距離和/或使用包括許多非常小的、然而也成本多地可制造的探測(cè)器的測(cè)量?jī)x器，借助所述探測(cè)器可以提高測(cè)量結(jié)果的分辨率。然而在這里此外也存在缺點(diǎn)，即，目前存在的測(cè)量?jī)x器的這樣多的高分辨率的測(cè)量結(jié)果由于受限制的計(jì)算能力不能夠?qū)崟r(shí)處理，從而例如不能在實(shí)時(shí)運(yùn)行中使用現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器，如果這樣的儀器的處理器計(jì)算能力例如也不大大提高的話。然而，存在的儀器的補(bǔ)充裝備經(jīng)常完全不可能或又導(dǎo)致提高的制造費(fèi)用。而射電的圖像的實(shí)時(shí)示出在許多過程中值得實(shí)現(xiàn)，以便可以盡可能快速地對(duì)溫度變化作出反應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

亦即本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)因此尤其是在于，提供一種方法，然而，所述方法在充分利用存在的功率受限的技術(shù)裝置的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)，實(shí)時(shí)并且以高分辨率的質(zhì)量產(chǎn)生物體或區(qū)域的射電的圖像，所述技術(shù)裝置例如具有受限的計(jì)算能力和/或具有低的分辨率的探測(cè)器。

該任務(wù)的解決借助開頭提到的方法按照本發(fā)明借助按照權(quán)利要求1所述的特征解決。因此為了實(shí)現(xiàn)所述解決方案，在開頭所述方法中按照本發(fā)明尤其是規(guī)定為，在第一步驟中對(duì)于來自所述序列的至少一個(gè)原始圖像自動(dòng)計(jì)算邊緣對(duì)比度增強(qiáng)，在第二步驟中標(biāo)識(shí)來自所述至少一個(gè)在第一步驟中通過邊緣對(duì)比度增強(qiáng)修改的原始圖像的至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域，并且在第三步驟中對(duì)于在第二步驟中標(biāo)識(shí)的感興趣的點(diǎn)或區(qū)域首先自動(dòng)計(jì)算射電的值并且隨后自動(dòng)計(jì)算高分辨率的圖像的高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。

可以規(guī)定，所述序列的各個(gè)原始圖像依次被記錄。在這里各個(gè)原始圖像的分別被記錄的圖部分可以相對(duì)于彼此稍微移動(dòng)，其中，至少所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域包含在所有原始圖像中。

由射電的原始數(shù)據(jù)組成的、由像素組成的(空間分辨的)原始圖像優(yōu)選二維地被記錄。在此適宜的是，原始圖像利用適合的測(cè)量?jī)x器、例如熱像儀或二維記錄的紅外線敏感的探測(cè)器記錄。

為了可以更好地檢測(cè)較小的點(diǎn)或區(qū)域、尤其是大小處于使用的測(cè)量?jī)x器或探測(cè)器的“iFoV”值之下的感興趣的結(jié)構(gòu)，自動(dòng)對(duì)于來自所述序列的由像素組成的原始圖像的至少一個(gè)原始圖像計(jì)算邊緣對(duì)比度增強(qiáng)。用于邊緣對(duì)比度增強(qiáng)的適宜的濾波方法可以是任何(焦點(diǎn))峰化方法(“尖峰化”)，尤其是已經(jīng)已知的方法拉普拉斯濾波和/或非銳化屏蔽。通過使用這樣的本身已知的濾波方法可能的是，尤其是實(shí)時(shí)強(qiáng)調(diào)至少一個(gè)原始圖像的圖像中的輪廓，以便因此也可以更好地識(shí)別也許在其他情況下不足夠良好地示出的小的點(diǎn)或區(qū)域、尤其是感興趣的結(jié)構(gòu)。

可以規(guī)定，所述最熱的和/或最冷的點(diǎn)或區(qū)域作為所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域被標(biāo)識(shí)，優(yōu)選被自動(dòng)或手動(dòng)標(biāo)識(shí)。也可以設(shè)置為，在預(yù)定的溫度范圍中的至少一個(gè)點(diǎn)或至少一個(gè)區(qū)域作為所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域被標(biāo)識(shí)。因此可實(shí)施自動(dòng)的標(biāo)識(shí)。

在按照本發(fā)明的方法中可以進(jìn)一步設(shè)置為，所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的優(yōu)選由其確定實(shí)際的溫度的射電的值借助存儲(chǔ)的特性曲線、尤其是借助基于遞歸計(jì)算的參數(shù)的特性曲線自動(dòng)計(jì)算。因此由感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的原始數(shù)據(jù)可計(jì)算準(zhǔn)確的溫度值。

不同于所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域，可以在按照本發(fā)明的方法中設(shè)置為，整個(gè)的要記錄的圖部分的處于感興趣的點(diǎn)或區(qū)域外的所有的點(diǎn)或區(qū)域的射電的值借助近似方法(近似法)借助原始數(shù)據(jù)、例如借助來自至少兩個(gè)原始圖像的原始數(shù)據(jù)的插值確定。借助近似法對(duì)處于所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域外的點(diǎn)或區(qū)域的射電的值的確定具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，處理器的為此需要的計(jì)算能力低于借助尤其是基于計(jì)算強(qiáng)化的遞歸函數(shù)的存儲(chǔ)的特性曲線(所述特性曲線可以例如用于計(jì)算至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的射電的值)所實(shí)現(xiàn)的。例如利用參數(shù)化的特性曲線，近似法可以實(shí)施以及實(shí)施，其參數(shù)以插值方法確定。

因此這樣的方式也具有優(yōu)點(diǎn)，為射電圖像的按照本發(fā)明實(shí)施的計(jì)算需要的處理器計(jì)算能力在產(chǎn)生至少在部分區(qū)域中高分辨率的、射電的圖像情況下小于總內(nèi)容以高分辨率的質(zhì)量示出的圖像的情況。因此例如可能的是，將按照本發(fā)明的方法與存在的測(cè)量?jī)x器組合，而無須將所述測(cè)量?jī)x器昂貴地、例如通過新的高分辨率的探測(cè)器和/或新的處理器補(bǔ)充裝備，以便可以實(shí)時(shí)顯示高分辨率的圖像。

因此，按照本發(fā)明的方法現(xiàn)在第一次能夠?qū)崿F(xiàn)，可以實(shí)時(shí)以存在的測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生至少在部分區(qū)域中高分辨率的射電的圖像，而尤其是無須對(duì)所述儀器耗費(fèi)地補(bǔ)充裝備。

為了計(jì)算至少在部分區(qū)域中高分辨率的射電的圖像可能必需的是，為了由一序列原始圖像計(jì)算高分辨率的圖像對(duì)于每個(gè)原始圖像自動(dòng)計(jì)算說明圖像移動(dòng)的位移矢量，尤其是其方式為：所述位移矢量以光流法自動(dòng)計(jì)算。

在此尤其是適宜的是，所述位移矢量基于至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域被自動(dòng)計(jì)算。因此以記錄的序列記錄對(duì)應(yīng)于所述感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的圖像內(nèi)容是可能的。

借助該位移矢量因此可能的是，可以在其他的要處理的、由像素組成的原始圖像中標(biāo)識(shí)所述至少一個(gè)之前標(biāo)識(shí)的感興趣的點(diǎn)或區(qū)域。

可以此外設(shè)置為，在按照本發(fā)明的方法中，尤其是在自動(dòng)地計(jì)算射電的至少在部分區(qū)域中高分辨率的圖像時(shí)，處理足夠數(shù)量的原始圖像，例如如下處理，使得對(duì)于高分辨率的圖像的自動(dòng)的計(jì)算，至少3個(gè)、優(yōu)選至少4個(gè)、尤其是至少5個(gè)或更多尤其是在圖部分中相對(duì)于彼此移動(dòng)的原始圖像被處理。足夠數(shù)量的原始圖像在此是必需的，借此在這些圖像之間的運(yùn)動(dòng)評(píng)估(圖像移動(dòng))可以借助位移矢量進(jìn)行。所述運(yùn)動(dòng)評(píng)估也可以局部地關(guān)于一序列由像素組成的原始圖像被自動(dòng)地計(jì)算。在這里也可以使用動(dòng)態(tài)適配，以便優(yōu)化可用的原始數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍。

因?yàn)榭梢栽O(shè)置為，進(jìn)行原始圖像的連續(xù)的處理，以用于產(chǎn)生實(shí)時(shí)圖像，所以可以再次使用曾經(jīng)確定的圖像移動(dòng)。

為了確定所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的精確的溫度可以設(shè)置為，所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的溫度借助至少一個(gè)計(jì)算的高分辨率的圖像確定。

在按照本發(fā)明的方法中可以設(shè)置為，所述至少一個(gè)高分辨率的感興趣的點(diǎn)或區(qū)域在至少部分低分辨率的圖像中優(yōu)選實(shí)時(shí)顯示。優(yōu)選所述顯示位置正確地在低分辨率的射電圖像中進(jìn)行。

此外適宜的是，在所述高分辨率的圖像中自動(dòng)標(biāo)識(shí)至少一個(gè)最高溫度和/或最低溫度和/或確定的溫度值和/或溫度范圍。

此外可以合乎目的的是，至少一個(gè)在高分辨率的圖像中標(biāo)識(shí)的最高溫度和/或最低溫度和/或由高分辨率的圖像導(dǎo)出的溫度值和/或在具有原始圖像的分辨率的射電的圖像中的溫度范圍被顯示、優(yōu)選位置正確地顯示。

用于按照本發(fā)明的實(shí)施所述方法可以規(guī)定為，所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域在原始圖像中通過分割標(biāo)識(shí)。

在按照本發(fā)明的方法的實(shí)施方式中可以此外規(guī)定，在所述序列的各個(gè)原始圖像中分別標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)原始圖像的所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的至少一個(gè)點(diǎn)或區(qū)域。在此有利的是，對(duì)于這些對(duì)應(yīng)的點(diǎn)或區(qū)域可以計(jì)算非射電的數(shù)據(jù)。利用其通過已知的方法對(duì)于感興趣的點(diǎn)或區(qū)域可計(jì)算高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。

在按照本發(fā)明的方法的實(shí)施方式中可以規(guī)定，使用所述至少一個(gè)標(biāo)識(shí)的點(diǎn)或區(qū)域用于計(jì)算高分辨率的圖像。

所述的任務(wù)此外按照本發(fā)明通過一種熱圖像記錄裝置解決，其用于記錄和處理原始圖像，以用于產(chǎn)生射電的、在部分區(qū)域中高分辨率的圖像，其特征在于，熱圖像記錄裝置具有設(shè)計(jì)用于記錄原始圖像的探測(cè)器、圖像處理設(shè)備、用于標(biāo)識(shí)至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域的器件、用于計(jì)算射電的數(shù)據(jù)的器件和用于計(jì)算高分辨率的圖像區(qū)域的器件。

在此可以適宜的是，可預(yù)定感興趣的點(diǎn)或區(qū)域，對(duì)于其進(jìn)行射電的數(shù)據(jù)的計(jì)算，和/或可預(yù)定圖像區(qū)域，關(guān)于所述圖像區(qū)域以近似法進(jìn)行確定。在這里所述感興趣的點(diǎn)或區(qū)域可以手動(dòng)或自動(dòng)地可預(yù)定。

按照本發(fā)明的熱圖像記錄裝置的特征此外可以在于，熱圖像記錄裝置具有用于將高分辨率的圖像中的圖像位置換算成在原始圖像的分辨率中的圖像位置的器件。在此有利的是，可放棄高分辨率的圖像數(shù)據(jù)的顯示。

按照本發(fā)明的熱圖像記錄裝置可以尤其是用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法、尤其是如之前說明和/或針對(duì)所述方法的權(quán)利要求而設(shè)計(jì)。

附圖說明

現(xiàn)在借助實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，然而不限制于所述實(shí)施例。其他的實(shí)施例通過權(quán)利要求的單個(gè)或多個(gè)特征彼此和/或與實(shí)施例的單個(gè)或多個(gè)特征的組合得出。

其中

圖1示出

用于解釋按照本發(fā)明的方法的強(qiáng)烈簡(jiǎn)化的和示意性的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出按照本發(fā)明的方法的實(shí)施例的過程的簡(jiǎn)化的和示意性的原理示意圖。

由一序列由像素組成的在不可見的光譜范圍中以適合的測(cè)量?jī)x器如熱像儀或二維記錄的紅外線敏感的探測(cè)器記錄的二維的原始圖像1a、1b、1c、1d、1e在按照本發(fā)明的方法的第一步驟中優(yōu)選自動(dòng)選擇至少一個(gè)原始圖像1a，該原始圖像在所述序列中作為參照起作用并且對(duì)于所述原始圖像優(yōu)選借助峰化自動(dòng)計(jì)算邊緣對(duì)比度增強(qiáng)2。通過邊緣對(duì)比度增強(qiáng)2可能的是，構(gòu)建具有夸大銳化(überspitzen)的邊緣3的原始圖像，其中尤其是在其他情況下不足夠明顯地示出的較小的物體可較好地看出。

在按照本發(fā)明的方法的第二步驟4中，隨后標(biāo)識(shí)來自所述至少一個(gè)在第一步驟中通過邊緣對(duì)比度增強(qiáng)修改的原始圖像3的至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5。在圖1中示出的方法中規(guī)定，所述最熱的和/或最冷的點(diǎn)或區(qū)域、尤其是至少一個(gè)感興趣的結(jié)構(gòu)和/或在預(yù)定的溫度范圍中的點(diǎn)或區(qū)域作為所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5自動(dòng)或手動(dòng)地被標(biāo)識(shí)。

接著所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5的射電的數(shù)據(jù)借助存儲(chǔ)的特性曲線被自動(dòng)計(jì)算6。在這里未示出，處于感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5外、尤其是所述至少一個(gè)感興趣的結(jié)構(gòu)外的整個(gè)的剩余的同樣要記錄的圖部分的所有的點(diǎn)或區(qū)域的射電的數(shù)據(jù)借助近似方法(近似法)借助原始數(shù)據(jù)、例如借助控制點(diǎn)(Stützstelle)之間的參數(shù)的插值確定。

用于借助按照本發(fā)明的方法計(jì)算至少在部分區(qū)域中高分辨率的射電的圖像于是必需的是，用于由所述序列的多個(gè)原始圖像、尤其是原始圖像1a、1b、1c、1d、1e計(jì)算高分辨率的圖像，對(duì)于每個(gè)所述原始圖像計(jì)算描述圖像移動(dòng)的位移矢量8，尤其是其方式為位移矢量8如在圖1中示出的那樣以光流法7計(jì)算。在此可能的是，位移矢量8基于所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5被計(jì)算，所述感興趣的點(diǎn)或區(qū)域借助參考圖像3被標(biāo)識(shí)。在所述序列的各個(gè)原始圖像1a、1b、1c、1d、1e中，可以這樣分別標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)作為參照選擇的原始圖像的所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5的至少一個(gè)點(diǎn)或區(qū)域。

在圖1中示出的按照本發(fā)明的方法中，規(guī)定使用標(biāo)識(shí)的感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5的分別至少三個(gè)射電的圖像，以用于計(jì)算在部分區(qū)域中高分辨率的圖像10，所述點(diǎn)或區(qū)域在這里作為以柵格網(wǎng)穿過的二維的面9描述。

最后，所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5的溫度可以借助至少一個(gè)計(jì)算的高分辨率的圖像12確定。由此此外可以標(biāo)識(shí)11在記錄的圖部分中的實(shí)際上最冷的和/或最熱的點(diǎn)或區(qū)域。

為了實(shí)施借助實(shí)施例解釋的按照本發(fā)明的方法可以規(guī)定，使用合適的測(cè)量?jī)x器、優(yōu)選按照本發(fā)明的熱圖像記錄裝置。

可以進(jìn)一步規(guī)定，所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5的計(jì)算出的一個(gè)溫度值或多個(gè)溫度值作為一個(gè)數(shù)值或多個(gè)數(shù)值尤其是在顯示器13上、尤其是包括顯示器13的測(cè)量?jī)x器上顯示。

因此可以此外規(guī)定，按照本發(fā)明的熱圖像記錄裝置具有顯示器13，以用于顯示所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域5的借助按照本發(fā)明的方法確定的一個(gè)溫度或多個(gè)溫度。

本發(fā)明涉及一種方法以及一種熱圖像記錄裝置，其用于處理原始圖像1a、1b、1c、1d、1e以用于產(chǎn)生射電的圖像，其中，一序列由像素組成的原始圖像在不可見的光譜范圍中被記錄并且由該序列的原始圖像計(jì)算射電的圖像，其中，至少對(duì)于射電的圖像的部分區(qū)域計(jì)算高分辨率的點(diǎn)和、或區(qū)域，其方式為，在第一步驟中對(duì)于來自所述序列的至少一個(gè)原始圖像自動(dòng)計(jì)算邊緣對(duì)比度增強(qiáng)，在第二步驟中標(biāo)識(shí)來自所述至少一個(gè)在第一步驟中通過邊緣對(duì)比度增強(qiáng)修改的原始圖像的至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域，并且在第三步驟中對(duì)于在第二步驟中所述至少一個(gè)感興趣的點(diǎn)或區(qū)域首先自動(dòng)計(jì)算射電的值并且隨后自動(dòng)計(jì)算在部分區(qū)域中高分辨率的圖像。