《紅外圖像溫度表示規(guī)則 RGB法》征求意見

　　【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，由中國(guó)科學(xué)院云計(jì)算產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與育成中心 、廣東省臨床紅外熱像學(xué)會(huì) 、廣州呼研所紅外科技有限公司 、武漢高德智感科技有限公司 、國(guó)家紅外及工業(yè)電熱監(jiān)督檢驗(yàn)中心 、廣東省醫(yī)療器械檢測(cè)研究所等單位起草， TC487(全國(guó)光電測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《紅外圖像溫度表示規(guī)則 RGB法》征求意見稿已編制完成，現(xiàn)公開征求意見。
 

　　任何物體都會(huì)對(duì)外發(fā)出紅外熱輻射，通過紅外探測(cè)器對(duì)物體的熱輻射進(jìn)行采集并成像，能反映出物體表面的溫度場(chǎng)，熱紅外在軍事、工業(yè)、汽車輔助駕駛、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2023年全球民用紅外熱成像市場(chǎng)將達(dá)74.65億美元，規(guī)模還在持續(xù)高速增長(zhǎng)。
 

　　目前，紅外熱像儀制造商有各自的色標(biāo)與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)致同一場(chǎng)景的同一溫度，成像顏色表達(dá)不一致。在設(shè)備上觀測(cè)時(shí)容易產(chǎn)生誤判，應(yīng)用端軟件也無法統(tǒng)一處理來自不同廠商產(chǎn)成像出的紅外圖像，影響紅外熱像相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，通過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)共享服務(wù)平臺(tái)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)、工業(yè)和信息化標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)等網(wǎng)站檢索，也未檢索到紅外熱成像色標(biāo)與溫度轉(zhuǎn)換關(guān)系這方面的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了促進(jìn)紅外熱上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，立項(xiàng)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《紅外圖像溫度表示規(guī)則 RGB 法》，開展國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研工作。
 

　　為了建立合理的、先進(jìn)的熱紅外圖像溫度表示規(guī)則，項(xiàng)目組通過在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院、英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所等網(wǎng)站檢索，未發(fā)現(xiàn)與《紅外圖像溫度表示規(guī)則 RGB 法》所描述的溫度色標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系有相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)共享服務(wù)平臺(tái)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)、工業(yè)和信息化標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)等網(wǎng)站檢索， 也未檢索到有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，國(guó)內(nèi)外尚未制定紅外圖像溫度表示規(guī)則的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分。標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
 

　　本文件描述了根據(jù)紅外圖像及紅外輻射特性計(jì)算而獲得的溫度場(chǎng)通過圖像處理技術(shù)轉(zhuǎn)換為可見光偽彩色圖像的原理及方法，包括溫度場(chǎng)圖像的圖像增強(qiáng)處理算法及溫度值至偽彩色的映射算法。
 

　　本文件適用于紅外熱像儀在生物體檢測(cè)、安防、工業(yè)測(cè)溫和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得溫度場(chǎng)圖像后，映射到偽彩色圖像的過程。
 

　　顯示原理：
 

　　被測(cè)物紅外輻射經(jīng)紅外熱像儀光學(xué)鏡頭、紅外探測(cè)器、A/D轉(zhuǎn)換獲得其熱紅外圖像，結(jié)合被測(cè)物輻射特性，熱紅外圖像經(jīng)信號(hào)處理反演生成溫度場(chǎng)圖像，溫度場(chǎng)圖像映射至偽彩色圖像并在監(jiān)視器上輸出。
 

　　顯示流程：
 

　　紅外溫度偽彩色圖像顯示流程首先根據(jù)設(shè)定的顯示溫度范圍及偽彩色顏色數(shù)量，將溫度場(chǎng)圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。根據(jù)灰度圖像的直方圖分布選擇是否進(jìn)行直方圖均衡增強(qiáng)圖像的局部對(duì)比度，然后根據(jù)所選擇顯示模式及偽彩色顏色數(shù)量確定對(duì)應(yīng)的顏色查找表，利用顏色查找表將灰度圖像映射為采用RGB色彩表示的偽彩色圖像并顯示在紅外熱像儀監(jiān)視器上。
 

　　灰度圖直方圖均衡處理：
 

　　直方圖均衡作為一種圖像增強(qiáng)的算法，用于灰度圖像進(jìn)行偽彩色映射前優(yōu)化圖像的灰度分布，避免出圖像現(xiàn)灰度值過于集中，以提升圖像顯示效果。直方圖均衡作為可選項(xiàng)在需要時(shí)進(jìn)行，直方圖均衡會(huì)導(dǎo)致溫度場(chǎng)圖像或灰度圖像信息的不可逆損失，因而在使用其進(jìn)行顯示優(yōu)化時(shí)應(yīng)保留溫度場(chǎng)圖像或灰度圖像的原始信息，根據(jù)直方圖均衡的原理，確定直方圖均衡流程圖，直方圖均衡處理后，像素灰度值與溫度值得映射關(guān)系發(fā)生變化，需根據(jù)直方圖均衡時(shí)的映射函數(shù)對(duì)色標(biāo)中溫度與顏色的映射關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。