(57)【要約】      （修正有）【課題】熱画像内での関心のオブジェクトの検出および／または識別能力を改善する方法を提供する。【解決手段】熱画像データをフィルタリングするための方法は、熱画像検出器によって熱画像データを取得すること、輝度値の信号分布２００を形成すること、輝度値の信号分布内の第１の部分２２０を識別することであって、第１の部分は、熱画像検出器の分解能パラメータに基づく所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するピークである、識別すること、所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有する第２の部分２１０を識別すること、第１の部分と第２の部分との間の輝度範囲２３２を決定すること、および、輝度範囲が所定の最小輝度範囲より大きい場合、第１の部分の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングすることを含む。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱画像データをフィルタリングするための方法（１３００）であって、
熱画像検出器（１１１０）によって熱画像データを取得する（１３０２）こと、
前記熱画像データから輝度値の信号分布を形成する（１３０４）こと、
輝度値の前記信号分布内の第１の部分（２２０）を識別する（１３０６）ことであって、前記第１の部分（２２０）は、前記熱画像検出器（１１１０）の分解能パラメータに基づく所定の輝度スパン以下の輝度幅（２２２）を有するピークである、輝度値の前記信号分布内の第１の部分（２２０）を識別する（１３０６）こと、
輝度値の前記信号分布の第２の部分（２１０）を識別する（１３０７）ことであって、前記第２の部分（２１０）は所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有する、輝度値の前記信号分布の第２の部分（２１０）を識別する（１３０７）こと、
前記第１の部分（２２０）と前記第２の部分（２１０）との間の輝度範囲を決定する（１３０８）こと、および、
前記輝度範囲（２３２）が所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の前記信号分布内の前記第１の部分（２２０）の一部を形成する熱画像データを排除することによって前記熱画像データをフィルタリングする（１３１０）ことを含む、方法（１３００）。
【請求項２】
前記所定の最小輝度範囲は、前記熱画像検出器（１１１０）の信号強度応答パラメータに基づく、請求項１に記載の方法（１３００）。
【請求項３】
前記フィルタリングされた熱画像データから輝度値の第２の信号分布を形成する（１３１８）こと、
前記フィルタリングされた熱画像データを再スケーリングする（１３２０）こと、および、
前記再スケーリングされフィルタリングされた熱画像データから輝度値の第３の信号分布を形成する（１３２２）ことをさらに含み、輝度値の前記第３の信号分布は、輝度値の前記第２の信号分布の輝度レベル範囲より大きい輝度レベル範囲にまたがる、請求項１または２に記載の方法（１３００）。
【請求項４】
前記信号強度応答パラメータは温度依存性があり、
前記方法（１３００）は、
前記熱画像検出器（１１１０）の温度を決定する（１３１２）こと、および、
前記熱画像検出器（１１１０）の前記決定された温度に基づいて前記所定の最小輝度範囲を設定する（１３１６）ことをさらに含む、請求項２から３のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項５】
前記分解能パラメータは温度依存性があり、
前記方法（１３００）は、
前記熱画像検出器（１１１０）の温度を決定する（１３１２）こと、および、
前記熱画像検出器（１１１０）の前記決定された温度に基づいて前記所定の輝度スパンを設定する（１３１４）ことをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項６】
前記所定の輝度スパンは前記分解能パラメータの所定の倍数である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項７】
前記第１の部分（２２０）の前記輝度幅（２２２）は、前記第１の部分（２２０）の最大値（２２４）の所定の割合における前記第１の部分（２２０）の幅に等しい、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項８】
前記分解能パラメータは前記熱画像検出器（１１１０）の信号対ノイズフィギュアである、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項９】
輝度値の前記信号分布内のさらなる部分（８５０）を識別することであって、前記さらなる部分（８５０）は、前記熱画像検出器（１１１０）の前記分解能パラメータに基づくさらなる所定の輝度スパン以下の輝度幅（８５２）を有するさらなるピーク（８５０）である、識別すること、
前記第２の部分と前記さらなる部分との間のさらなる輝度範囲（８４２）を決定すること、および、
前記さらなる輝度範囲（８４２）がさらなる所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の前記信号分布内の前記さらなる部分（８５０）の一部を形成する熱画像データを排除することによって前記熱画像データをフィルタリングすることをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項１０】
前記再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データに基づいて画像を生成する（１３３０）ことをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法（１３００）。
【請求項１１】
１つまたは複数の行為をさらの含み、前記１つまたは複数の行為は、
前記再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データを自動利得調整する（１３３２）こと、および、
前記再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データを等化する（１３３４）こと
からなる群から選択される、請求項１０に記載の方法（１３００）。
【請求項１２】
システム（１０００）であって、
熱画像データを取得するように構成される熱画像検出器（１１１０）と、
回路（１２００）とを備え、前記回路（１２００）は、
前記熱画像データから輝度値の信号分布を形成し、
輝度値の前記信号分布内の第１の部分（２２０）を識別し、前記第１の部分（２２０）は、前記熱画像検出器（１１１０）の分解能パラメータに基づく所定の輝度スパン以下の輝度幅（２２２）を有するピークであり、
輝度値の前記信号分布の第２の部分（２１０）を識別し、前記第２の部分（２１０）は所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有し、
前記第１の部分（２２０）と前記第２の部分（２１０）との間の輝度範囲を決定し、
前記輝度範囲（２３２）が所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の前記信号分布内の前記第１の部分（２２０）の一部を形成する熱画像データを排除することによって前記熱画像データをフィルタリングする
ように構成される、システム（１０００）。
【請求項１３】
前記所定の最小輝度範囲は、前記熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づく、請求項１２に記載のシステム（１０００）。
【請求項１４】
前記回路（１２００）は、
輝度値の前記信号分布内のさらなる部分（８５０）を識別し、前記さらなる部分（８５０）は、前記熱画像検出器（１１１０）の前記分解能パラメータに基づくさらなる所定の輝度スパン以下の輝度幅（８５２）を有するさらなるピーク（８５０）であり、
前記第２の部分と前記さらなる部分との間のさらなる輝度範囲（８４２）を決定し、
前記さらなる輝度範囲（８４２）がさらなる所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の前記信号分布内の前記さらなる部分（８５０）の一部を形成する熱画像データを排除することによって前記熱画像データをフィルタリングする
ようにさらに構成される、請求項１２または１３に記載のシステム（１０００）。
【請求項１５】
非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、処理能力を有するデバイス上で実行されると請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法（１３００）を実施するプログラムを非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記憶している、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱画像データをフィルタリングするための方法および熱画像データをフィルタリングするためのシステムに関係する。
【背景技術】
【０００２】
絶対零度を超える温度を有するオブジェクトは熱放射を放出する。放出された放射の輝度およびスペクトルコンテンツはオブジェクトの温度と共に変動する。通常、放出された放射の輝度は、オブジェクトの温度の増加と共に増加する。
【０００３】
熱撮像システムは、マイクロボロメータなどの熱センサを利用して、検出される熱エネルギーを電気エネルギーに変換することによってシーン内の熱差を可視化し、それにより、そのシーンの画像またはビデオを作成する。熱撮像システムは、さらに、可視光を利用する撮像システムと比較して、使用するのが有利であり、なぜならば、シーン内のオブジェクトを、シーンに照明がある状態またはない状態で検出することができるからである。熱撮像システムは、影またはバックライトがシーンに存在するときなど、複雑な光条件に関連する問題をさらに軽減することができる。そのため、熱撮像システムは、日中および夜間のモニタリング用途においてしばしば使用される。しかしながら、シーン内の関心のオブジェクトの検出および／または識別は、達成するのに問題がある場合がある。例えば、地面と異なる温度を有する空などの、極端に異なる輝度を有するオブジェクトを含むシーンは、しかしながら、熱画像のための利用可能な輝度レベル範囲の大部分を使い切る場合があり、それにより、輝度レベル範囲のほんのわずかな部分が、シーン内の関心領域、たとえば、車両、人間、または建物にわたって分布する。シーン内の詳細および他の関心のオブジェクトは、結果として、区別するのが難しい。
【０００４】
そのため、米国特許出願公開第２０１４／０１６８４４５号明細書は、画像内の空による利用可能な出力ダイナミックレンジの消費を低減するために画像を処理する技法を開示する。より具体的には、空に対応することができる画像内の領域またはエリアは、画像内の水平線のロケーションに基づいて識別することができる。識別された空領域内の照射レベルの分布は、その後、空領域に起因するダイナミックレンジを決定するために解析され、空領域に起因するダイナミックレンジを圧縮する伝達関数が、画像内の空が抑制されるように生成される。
【０００５】
照射レベルのこのフィルタリングは、撮像能力を改善するが、しかしながら、実際には、空領域の静的識別に頼る。さらに、提案される方法は、画像収集およびおそらくは、複雑な画像解析を必要とする。したがって、熱撮像システムの撮像能力を改善するためのより単純かつより効率的な方法についての必要性が存在する。特に、領域であって、その領域の周囲からの輝度の極端な差に関する領域を有する熱画像内での関心のオブジェクトの検出および／または識別能力を改善する改良型技法についての必要性が存在する。撮像能力は、好ましくは、シーン内のダイナミックな輝度変化に適応すべきである。
【０００６】
上記を考慮して、熱画像データをフィルタリングするための方法およびシステムを提供することが本発明の概念の目的である。本発明のさらなる目的は、熱撮像システムによって描画されるシーン内の隔離された領域に関する熱画像データの排除を可能にすることである。シーン内の関心のオブジェクトの改善された検出および／または識別を、それにより得ることができる。関心のオブジェクトは、それにより、熱画像データ内でより目立つことができる。熱撮像システムの改善された撮像能力が、こうして提供される。
【０００７】
当技術分野の上記で識別された欠点および不利益の１つまたは複数を、単独でまたは任意の組み合わせで、軽減するか、回避するか、またはなくし、少なくとも上記で述べた問題を解決することが目的である。
【発明の概要】
【０００８】
第１の態様によれば、上記のまた他の目的は、熱画像データをフィルタリングするための方法によって達成される。方法は、熱画像検出器によって熱画像データを取得すること、熱画像データから輝度値の信号分布を形成すること、輝度値の信号分布内の第１の部分を識別することであって、第１の部分は、熱画像検出器の分解能パラメータに基づく所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するピークである、識別すること、輝度値の信号分布の第２の部分を識別することであって、第２の部分は所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有する、識別すること、第１の部分と第２の部分との間の輝度範囲を決定すること、および、輝度範囲が所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内の第１の部分の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングすることを含む。
【０００９】
本発明によって、熱画像データから隔離された領域を排除し、それにより、熱画像データ内の総輝度レベル範囲を低減することが可能である。
【００１０】
言い回し「輝度値の信号分布（ｓｉｇｎａｌ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｖａｌｕｅｓ）」は、ピクセルの数が輝度に従って分布する分布として解釈されるべきである。輝度値の信号分布のグラフィカル表現において、水平軸は輝度を表すことができ、垂直軸は、所与の１つまたは複数の輝度値に対応するピクセルの数を表すことができる。そのような表現は、ヒストグラムとしても知られる。
【００１１】
言い回し「分解能パラメータ（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）」は、熱画像検出器が、到来する放射の輝度をそれによって決定することができる正確さとして解釈されるべきである。
【００１２】
言い回し「信号強度応答パラメータ（ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）」は、熱画像検出器上への到来する放射の電気信号への変換のパラメータに関係する。
【００１３】
言い回し「輝度範囲（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｒａｎｇｅ）」は、信号分布の或る部分の輝度位置を規定する輝度値と信号分布の別の部分の輝度位置を規定する別の輝度値との差として解釈されるべきである。例えば、第１の部分の輝度位置を規定する輝度値は、第１の部分がそのピーク信号強度を有する輝度値であることができ、第２の部分の輝度位置を規定する輝度値は、第２の部分が、所定の閾信号値より高い信号強度を有する輝度値であることができる。それぞれ、第１の部分および第２の部分の輝度位置を規定するために使用することができる複数の異なる輝度値が存在することを当業者は認識する。例えば、或る部分の輝度位置は、その部分の累積面積に基づくことができ、それにより、その部分の累積面積が所定の閾値面積にある輝度値は、その部分の輝度位置を規定する。
【００１４】
言い回し「所定の最小輝度範囲（ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ  ｍｉｎｉｍｕｍ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｒａｎｇｅ）」は、最小輝度範囲であって、方法が第１の部分の一部を形成する熱画像データを排除するために、第１の部分が、最小輝度範囲だけ、第２の部分から分離されなければならない、最小輝度範囲として解釈されるべきである。
【００１５】
言い回し「第１の部分の一部を形成する熱画像データを排除する（ｅｘｃｌｕｄｉｎｇ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｍａｇｅ  ｄａｔａ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ｐａｒｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｆｉｒｓｔ  ｐａｒｔ）」は、第１の部分の一部を形成する熱画像データを、少なくとも部分的に排除することとして解釈されるべきである。換言すれば、第１の部分の一部を形成する全ての熱画像データが、完全に排除される必要はなく、なぜならば、熱画像データの低減が有利である場合があるからである。
【００１６】
言い回し「ピーク（ｐｅａｋ）」は、所定の輝度スパン以下の輝度幅を有する輝度値の信号分布の部分として解釈されるべきである。
【００１７】
本方法によれば、熱画像検出器は熱画像データを取得する。熱画像検出器は、冷却式熱画像検出器または非冷却式熱画像検出器を備えることができる。熱画像検出器はマイクロボロメータを備えることができる。熱画像検出器は熱カメラであることができる。熱画像データは、熱画像検出器によって描画されるシーンに関することができる。熱画像検出器は、シーンの画像を取得することができる。画像は熱画像データに基づくことができる。
【００１８】
本方法によれば、輝度値の信号分布は熱画像データから形成される。
【００１９】
熱画像データから輝度値の信号分布を形成する利点は、隔離された輝度を熱画像データ内で識別することであることができる。
【００２０】
本方法によれば、第１の部分は、輝度値の信号分布内で識別される。第１の部分は、熱画像検出器の分解能パラメータに基づく所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するピークである。換言すれば、熱画像データは、輝度値の広がりを有する複数のピクセルを備える。
【００２１】
輝度値の信号分布内の第１の部分は、熱画像検出器によって取得されたシーンに含まれる、空および／または空の反射に関する熱画像データに関係することができる。輝度値の信号分布内の第１の部分は、熱画像検出器によって取得されたシーンに含まれる、太陽および／または太陽の反射に関する熱画像データに関係することができる。第１の部分の輝度幅は、第１の部分の半値全幅(ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ  ａｔ  ｈａｌｆ  ｍａｉｍｕｍ)であることができる。第１の部分の最大は輝度値の最大ピクセル数であることができる。例えば、均一温度のオブジェクトを含む熱画像データは、輝度値の小さい広がりを有する多数のピクセルを有することができ、それにより、熱画像データから、形成された輝度値の信号分布内のピークを示すことができる。輝度値の信号分布内のピークの幅は、熱画像検出器の分解能パラメータに関係する。
【００２２】
輝度値の信号分布内のピークが、輝度値の信号分布が形成される方法に応じて、輝度値の信号分布内の窪みであることができることを当業者は認識する。例えば、輝度値の信号分布内のピークは、輝度値の同じ信号分布の反転物内の窪みであることができる。
【００２３】
第１の部分が所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するピークであることを識別する利点は、均一温度のオブジェクトに関する熱画像データが識別されることであることができる。同様の温度を有する複数のオブジェクトに関する熱画像データを識別できることは同様に有利である。例えば、同じ温度を有する複数のオブジェクトに関する熱画像データは、輝度値の信号分布内の単一ピークの一部を形成することができる。均一温度を有するフィーチャ(ｆｅａｔｕｒｅ)を、以下で述べるように、さらに排除することができる。
【００２４】
本方法によれば、第１の部分と第２の部分との間の輝度範囲が決定される。
【００２５】
本方法によれば、熱画像データは、輝度範囲が所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内の第１の部分の一部を形成する熱画像データを排除することによってフィルタリングされる。そのため、第１の部分の一部を形成する熱画像データは、第１の部分がそこに位置決めされる輝度値が、第２の部分から所定の最小輝度範囲より遠くに離れている場合、排除される。所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器の応答に基づくことができる。
【００２６】
これは、熱画像データ内の隔離された輝度エリアを排除するため、有利である。例えば、空または太陽に関する熱画像データは、通常、ピークとして識別することができ、したがって、熱画像検出器によって描画されるシーンに含まれる空または太陽に関する熱画像データを排除する、または、少なくとも低減することが可能であることができる。熱画像検出器によって描画されるシーンに含まれる空または太陽の反射、例えば、窓または湖の反射に関する熱画像データを、その反射が画像内のどこに位置するかに無関係に排除する、または、少なくとも低減することが同様に可能であることができる。したがって、熱画像の利用可能な（また、制限された）輝度レベルは、画像の関心領域にわたってより高い程度に分布することができる。これらの領域は、人々、車両、建物などに対応することができ、それらは、モニタリングの観点から区別することが重要であるオブジェクトの典型的な例である。換言すれば、フィルタリングされた熱画像データは、したがって、低減され、熱画像の利用可能でかつ制限された輝度レベルにわたって分布することができる。本発明によって、熱画像の先行する解析は、熱画像データをフィルタリングするために全く必要とされない。述べる方法が、したがって、シーン内の支配的なオブジェクトの決定された位置に基づくフィルタリングプロシージャに頼らないことが留意されるべきである。例として、熱画像システムによって得られた熱画像内での水平線および／または太陽の位置の決定は、フィルタリングに先だって必要とされない。さらに、空または太陽の反射は、シーンにおけるそれらの位置に依存して、熱画像データからフィルタリングすることができる。例えば、水平線の下に位置する空または太陽の反射は、本方法によってフィルタリングすることができる。したがって、より多用途のフィルタリング法が提供される。
【００２７】
所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づくことができる。
【００２８】
所定の最小輝度範囲を応答パラメータに基づかせることは、応答パラメータが異なる熱画像検出器について異なることができるため、有利である。換言すれば、異なる所定の最小輝度範囲は、異なる熱画像検出器について使用することができる。例えば、熱画像検出器の応答が高い場合、より大きい所定の最小輝度範囲を設定することができ、熱画像検出器の応答が低い場合、より小さい所定の最小輝度範囲を設定することができる。
【００２９】
第１の部分と第２の部分との間の輝度範囲は、ピークから閾値輝度まで決定することができる。閾値輝度を、輝度値の信号分布の第２の部分の信号強度が閾値信号レベルにある輝度値に設定することができる。閾値信号レベルは、所定の信号強度であることができる。
【００３０】
利点は、閾値輝度を、輝度値の信号分布の信号強度が所定の信号強度以上である輝度値に設定することができることである。さらなる利点は、輝度値の信号分布の信号強度が輝度値の信号分布のノイズレベル以上である輝度値に設定することができることである。
【００３１】
方法は、フィルタリングされた熱画像データから輝度値の第２の信号分布を形成すること、フィルタリングされた熱画像データを再スケーリングすること、および、再スケーリングされフィルタリングされた熱画像データから輝度値の第３の信号分布を形成することをさらに含み、輝度値の第３の信号分布は、輝度値の第２の信号分布の輝度レベル範囲より大きい輝度レベル範囲にまたがる。換言すれば、フィルタリングされた熱画像データは、輝度値の第３の信号分布の輝度レベル範囲が輝度値の第２の信号分布の輝度レベル範囲より大きくなるように再スケーリングすることができる。
【００３２】
熱画像データを再スケーリングする利点は、熱画像検出器によって取得されたシーンの、少なくとも一部分、例えば、関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）内のコントラストを強調することができることである。
【００３３】
「信号分布（ｔｈｅ  ｓｉｇｎａｌ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）」が、ここで代替的に、それぞれの信号分布の順序を明確にするために「第１の信号分布（ｔｈｅ  ｆｉｒｓｔ  ｓｉｇｎａｌ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）」と呼ぶことができることが留意されるべきである。
【００３４】
信号強度応答パラメータは、温度依存性があることができ、方法は、熱画像検出器の温度を決定すること、および、熱画像検出器の決定された温度に基づいて所定の最小輝度範囲を設定することをさらに含むことができる。
【００３５】
利点は、所定の最小輝度範囲が熱画像検出器の決定された温度に応じて調整することができることである。
【００３６】
分解能パラメータは温度依存性があることができ、方法は、熱画像検出器の温度を決定すること、および、熱画像検出器の決定された温度に基づいて所定の輝度スパンを設定することをさらに含むことができる。したがって、所定の輝度スパンは、熱画像検出器の温度の変化について調整することができる。
【００３７】
これは、輝度値の信号分布内のピークを熱画像検出器の温度に応じて識別することができるため、有利であることができる。換言すれば、ピークが持つことを許容される最大幅を、熱画像検出器の温度に応じて調整することができる。
【００３８】
所定の輝度スパンは、分解能パラメータの所定の倍数であることができる。
【００３９】
輝度値の信号分布は熱画像データのヒストグラムであることができる。輝度値の信号分布がヒストグラムである場合、フィルタリングされた熱画像データの再スケーリングは、フィルタリングされた熱画像データのヒストグラムを伸張させることを含むことができる。
【００４０】
第１の部分の輝度幅は、第１の部分の最大値の所定の割合における第１の部分の幅に等しい。
【００４１】
分解能パラメータは熱画像検出器の信号対ノイズフィギュア(ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｆｉｇｕｒｅ)であることができる。
【００４２】
信号対ノイズフィギュアは、熱画像検出器のノイズ等価温度差（ＮＥＴＤ：ｎｏｉｓｅ  ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）であることができる。
【００４３】
熱画像検出器のＮＥＴＤである信号対ノイズフィギュアの利点は、熱画像検出器のＮＥＴＤが、実装する前に通常わかっているため、それが、より簡単な実装を可能にすることである。熱画像検出器の信号対ノイズフィギュアまたはＮＥＴＤである分解能パラメータの利点は、所定の輝度スパンが、輝度値の信号分布の評価に基づく代わりに、熱画像検出器の信号対ノイズフィギュアまたはＮＥＴＤに基づくことができることである。換言すれば、所定の輝度スパンは、輝度値の信号分布を評価する前に設定することができる。したがって、輝度値の信号分布内のピークの幅は、ピークの幅を所定の輝度スパンと比較する前に輝度値の信号分布を評価しなければならない代わりに、熱画像検出器のパラメータ（信号対ノイズフィギュアまたはＮＥＴＤ）に基づく所定の輝度スパンと比較することができる。そのため、（例えば、処理時間の点で）複雑さの少ない評価を使用可能にすることができる。
【００４４】
方法は、輝度値の信号分布内のさらなる部分を識別することであって、さらなる部分は、熱画像検出器の分解能パラメータに基づくさらなる所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するさらなるピークである、識別すること、第２の部分とさらなる部分との間のさらなる輝度範囲を決定すること、および、さらなる輝度範囲がさらなる所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内のさらなる部分の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングすることをさらに含む。
【００４５】
換言すれば、熱画像データは、輝度値の小さい広がりを有する複数のピクセルを有することができる。輝度値の信号分布内のさらなる部分は、熱画像検出器によって取得されたシーンに含まれる、空および／または空の反射に関する熱画像データに関係することができる。輝度値の信号分布内のさらなる部分は、熱画像検出器によって取得されたシーンに含まれる、太陽および／または太陽の反射に関する熱画像データに関係することができる。さらなる部分の輝度幅は、さらなる部分の半値全幅に等しくあることができる。さらなる部分の最大は、輝度値の最大ピクセル量であることができる。輝度値の信号分布内のさらなるピークが、輝度値の信号分布が形成される方法に応じて、輝度値の信号分布内のさらなる窪みであることができることを当業者は認識する。例えば、輝度値の信号分布内のさらなるピークは、輝度値の同じ信号分布の反転物内のさらなる窪みであることができる。
【００４６】
さらなる所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づくことができる。さらなる輝度範囲は、第２の部分の輝度位置を規定する輝度値およびさらなる部分の輝度位置を規定する輝度値から決定することができる。さらなる部分の輝度位置を規定するために使用することができる複数の異なる輝度値が存在することを当業者は認識する。
【００４７】
これは、輝度値の信号分布内のさらなるピークの一部を形成する熱画像データを、排除することができる、または、少なくとも低減することができるため、有利であることができる。
【００４８】
方法は、再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データに基づいて画像を生成することをさらに含むことができる。
【００４９】
したがって、方法は、熱画像データを含む第１の画像を取得すること、および、その後、上述したように、熱画像データをフィルタリングすることを含むことができる。方法は、フィルタリングされた熱画像データに基づいて画像をさらに生成することができる。シーン内の関心のオブジェクトの検出および／または識別は、それにより、フィルタリングされた熱画像においてより容易にすることができる。フィルタリングされた熱画像における改善されたコントラストを、さらに得ることができる。
【００５０】
方法は、１つまたは複数の行為をさらに含むことができ、１つまたは複数の行為は、再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データを自動利得調整すること、および、再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データを等化することからなる群から選択される。
【００５１】
例えば、未処理熱画像データは、１４ビットの輝度レベル範囲を有することができる。未処理熱画像データに対する本方法の適用から生じるフィルタリングされたおよび／または再スケーリングされた熱画像データは、フィルタリングされたおよび／または再スケーリングされた熱画像を自動利得調整した後に、１２ビットの輝度レベル範囲を有することができる。自動利得調整された熱画像データは、８ビットの輝度レベル範囲に等化することができる。実際の輝度レベル範囲が異なる場合があることが理解される。例えば、熱画像データは、最初に、１４ビットの代わりに、１６ビットの輝度レベル範囲を有することができる。
【００５２】
第２の態様によれば、本開示は、システムに関係し、システムは、熱画像データを取得するように構成される熱画像検出器と、回路とを備え、回路は、熱画像データから輝度値の信号分布を形成し、輝度値の信号分布内の第１の部分を識別し、第１の部分は、熱画像検出器の分解能パラメータに基づく所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するピークであり、輝度値の信号分布の第２の部分を識別し、第２の部分は所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有し、第１の部分と第２の部分との間の輝度範囲を決定し、輝度範囲が熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づく所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内のピークの一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングするように構成される。
【００５３】
システムは、カメラをさらに備えることができる。システムは、カメラに含まれることができる。熱画像データは、システムによって取得される画像に関する。
【００５４】
回路は、処理ユニットおよび／またはメモリを備えることができる。
【００５５】
回路は、熱画像データの画像を生成するようにさらに構成することができる。回路は、フィルタリングされた熱画像を自動利得調整する、および／または、フィルタリングされた熱画像を等化するようにさらに構成することができる。
【００５６】
換言すれば、システムは、シーンに関する熱画像データを取得し、ピークの一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングするように適合される。
【００５７】
所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づくことができる。
【００５８】
回路は、輝度値の信号分布内のさらなる部分を識別し、さらなる部分は、熱画像検出器の分解能パラメータに基づくさらなる所定の輝度スパン以下の輝度幅を有するさらなるピークであり、第２の部分とさらなる部分との間のさらなる輝度範囲を決定し、さらなる輝度範囲がさらなる所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内のさらなる部分の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングするようにさらに構成することができる。換言すれば、回路は、輝度値の信号分布内の第１の部分および輝度値の信号分布内のさらなる部分の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングすることができる。さらなる所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づくことができる。回路は、フィルタリングされた熱画像データに基づいて画像を生成するようにさらに構成することができる。
【００５９】
方法の上記で述べた特徴および利点は、適用可能であるとき、この第２の態様にも当てはまる。過度の反復を回避するために、参照は上記に対して行われる。
【００６０】
第３の態様によれば、本開示は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に関係し、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、処理能力を有するデバイス上で実行されると本方法を実施するプログラムを非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記憶している。
【００６１】
本開示の適用可能性のさらなる範囲は、以下で与えられる詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の例が、本発明の概念の好ましい変形を示すが、例証としてのみ与えられることが理解されるべきであり、なぜならば、発明の概念の範囲内の種々の変更および修正が、この詳細な説明から当業者に明らかになるからである。
【００６２】
したがって、本発明の概念が、そのような方法およびシステムが変動する場合があるため、述べる方法の特定のステップまたは行為あるいは述べるシステムのコンポーネント部品に限定されないことが理解される。本明細書で使用する用語が、単に特定の実施形態を記述するためのものであり、制限的であることを意図されないことが同様に理解される。本明細書および添付特許請求項で使用するとき、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「前記（ｓａｉｄ）」が、文脈が別段に明確に示さない限り、要素の１つまたは複数が存在することを意味することを意図されることが留意されなければならない。そのため、例えば、「１つのユニット（ａ  ｕｎｉｔ）」または「そのユニット（ｔｈｅ  ｕｎｉｔ）」は、幾つかのデバイスおよび同様なものを含むことができる。さらに、語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、および同様の言い回しは、他の要素、ステップ、または行為を排除しない。
【００６３】
本発明の概念の上記のまた他の態様は、ここで、発明の概念の変形を示す添付図面を参照して、より詳細に述べられる。図は、発明の概念を、特定の変形に限定するものと考えられるべきではなく；代わりに、図は、発明の概念を説明し理解するために使用される。
【００６４】
図に示すように、層および領域のサイズは、例示のために誇張され、したがって、本発明の概念の変形の一般的な構造を示すために提供される。同様の参照数字は全体を通して同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１Ａ】熱画像データから生成された画像を示す図である。
【図１Ｂ】熱画像データからの形成された輝度値の信号分布のダイアグラムである。
【図１Ｃ】フィルタリングされた熱画像データからの形成された輝度値の信号分布の図ダイアグラムである。
【図１Ｄ】フィルタリングされた熱画像データから生成された画像を示す図である。
【図２Ａ】フィルタリングされ再スケーリングされた熱画像データからの形成された輝度値の信号分布のダイアグラムである。
【図２Ｂ】フィルタリングされ再スケーリングされた熱画像データから生成された画像を示す図である。
【図３Ａ】熱画像データから生成された熱画像を示す図である。
【図３Ｂ】熱画像データからの形成された輝度値の信号分布のダイアグラムである。
【図３Ｃ】フィルタリングされた熱画像データからの形成された輝度値の信号分布のダイアグラムである。
【図４】熱画像データをフィルタリングすることが可能なシステムを示す図である。
【図５】熱画像データをフィルタリングするための方法のブロックスキームである。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
本発明の概念は、ここで、添付図面を参照して以降でより完全に述べられることになり、添付図面において、発明の概念の現在のところ好ましい変形が示される。本発明の概念は、しかしながら、多くの異なる形態で実装することができ、本明細書で述べる変形に限定されるものと解釈されるべきでない；むしろ、これらの変形は、徹底さおよび完全さのために提供され、本発明の概念の範囲を当業者に完全に伝える。
【００６７】
図１Ａは、熱画像データから生成された画像１００を示す。熱画像データは、熱画像検出器によって取得される。画像１００は、第１の構造１１２、第２の構造１１４、および湖１１６を含む。地面１１７および空１１８は、画像１００内で同様に目に見える。第２の構造１１４は、シーン内で水平線１２０の上に延在する。画像１００内で、空１１８は湖１１６に反射される。例えば、第１の構造１１２、第２の構造１１４、湖１１６、および空１１８内のまたはそのすぐ近くのフィーチャは、画像１００内で眼に見えない、なぜならば、そのようなフィーチャに関する輝度が、熱画像データを撮像するために利用可能である総合輝度範囲と比較して小さい輝度範囲にまたがるからである。換言すれば、フィーチャに関する輝度は、画像内で同じ輝度値を得、したがって、互いに区別可能でない。より詳細に述べると、熱画像データから生成されるデジタル画像は、設定された数の輝度レベルによって表現される。２５６輝度レベルを有する輝度スケールを、一般化されたデジタル画像で使用することができる。デジタル画像内の各ピクセルは、輝度レベルに関連付けられる。熱画像データの輝度範囲は、設定された数の輝度レベルにわたって分布する。その結果、画像内の詳細なフィーチャは、画像データが含む温度の差が大きいため画像１００内に隠ぺいされる。
【００６８】
熱画像データは、生成されるデジタル画像より多くの輝度レベルを含むことができる。例えば、熱画像データは１６３８４の輝度レベル（１４ビット）を有することができ、一方、生成されるデジタル画像は２５６輝度レベル（８ビット）を有することができる。そのため、輝度レベル範囲は、熱画像データの画像処理中に減少する場合がある。輝度レベルの数が例に過ぎず、輝度レベルの他の数が可能であることが理解される。
【００６９】
図１Ｂは、画像１００として図１Ａに示す熱画像データからの形成された輝度値の信号分布のダイアグラム２００である。輝度値の信号分布のダイアグラム２００において、第１の部分２２０および第２の部分２１０が目に見える。図１Ｂにおける形成された信号分布は、クロッピングされ、形成された信号分布に含まれる輝度より低い輝度を有する熱画像データは、したがって、排除されている。換言すれば、図１Ａの画像１００に関する熱画像データは、図１Ｂにおける形成された信号分布に示されるものより多くの熱画像データを含むことができる。信号分布は、代替的に、熱画像データのヒストグラムとして形成することができる。
【００７０】
第２の部分２１０は、画像１００に示す第１の構造１１２および第２の構造１１４に関する熱画像データを表現する。第１の部分２２０は、空１１８および湖１１６における空１１８の反射に関する熱画像データを表現する。ダイアグラム２００において、水平軸２０２は輝度を表現し、垂直軸２０４はピクセル数を表現する。垂直軸２０４が位置する輝度値が必ずしも０であるわけではないことが理解される。
【００７１】
ダイアグラム２００内の第１の部分２２０は、本出願で設けられる規定に基づいて、ピークとして識別され、なぜならば、第１の部分２２０の輝度幅２２２が所定の輝度スパン（に等しい、または）より小さいからである。以下において、第１の部分２２０は、したがって、ピーク２２０と呼ばれることになる。ダイアグラム２００内の第２の部分２１０は、本出願のコンテンツ内で、ピークとして識別されない、なぜならば、第２の部分２１０の輝度幅２１２が所定の輝度スパンより大きいからである。図１Ｂに示す例において、輝度幅２１２、２２２は、それぞれ、第１の部分２２０および第２の部分２１０に関する信号の最大半量(ｈａｌｆ−ｍａｘｉｍｕｍ)における輝度幅である。しかしながら、輝度幅２１２、２２２を規定するために、他の規定による幅を使用することができる。例えば、各輝度幅２１２、２２２は、それぞれの部分２１０、２２０の最大値の所定の割合におけるそれぞれの部分２１０、２２０の程度に基づくことができる。
【００７２】
所定の輝度スパンは、熱画像データを取得した熱画像検出器の分解能パラメータに基づく。分解能パラメータは、例えば、熱画像検出器の信号対ノイズフュギュアであることができる。関連する信号対ノイズフュギュアの例は、熱画像検出器のノイズ等価温度差（ＮＥＴＤ）であることができる。例えば、所定の輝度スパンは、分解能パラメータの所定の倍数であることができる。熱画像検出器の分解能パラメータは、温度依存性があることができ、所定の輝度スパンは、熱画像検出器の決定された温度に基づいて設定することができる。
【００７３】
ダイアグラム２００において、所定の信号強度２３４が設定されている。ピーク２２０の一部でない輝度値の信号分布の第２の部分２１０の信号強度が所定の信号強度２３４に等しい輝度値に、第２の部分２１０の輝度位置が設定される。換言すれば、第２の部分２１０の輝度位置２３６は、ピーク２２０に関する信号を排除する信号強度が所定の信号強度２３４に等しい輝度値に設定される。代替的に、第２の部分２１０の輝度位置２３６は、輝度値に関する信号強度が所定の信号強度２３４より大きい輝度値に設定することができる。第２の部分２１０の輝度位置２３６を規定する複数の異なる方法が存在することが理解される。
【００７４】
ダイアグラム２００において、ピーク２２０の輝度位置２２６は、ピーク２２０がそのピーク値２２４を有する輝度値として規定される。ピーク２２０の輝度位置２２６および第２の部分２１０の輝度位置２３６に基づいて、輝度範囲２３２は、ピーク２２０の輝度位置２２６と第２の部分２１０の輝度位置２３６との差として決定される。
【００７５】
図１Ｂに示す例において、輝度範囲２３２は、所定の最小輝度範囲より大きい。この例において、所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づく。発明の概念によれば、ピーク２２０の輝度幅２２２が所定の輝度スパンより小さいため、また、輝度範囲２３２が所定の最小輝度範囲より大きいため、輝度値の信号分布内のピーク２２０の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングすることが有益である。換言すれば、空１１８およびその反射に関する画像データは、発明の方法（ピーク幅および他の画像データまでの輝度距離に基づく）において識別され、熱画像データから取り除かれる、または、少なくとも低減される。そのため、画像１００の関心フィーチャに関する残りの画像データ、例えば、第１および第２の構造１１２、１１４、湖１１６、およびその詳細なフィーチャについてのより高い輝度分解能を達成することができる。
【００７６】
輝度範囲の決定をどのように実装するかに関する代替の方法が存在することが留意されるべきである。例えば、輝度差を決定する１つの方法は、ピーク２２０の輝度位置（例えば、輝度位置２２６）から始まるピクセルの累積数に対応する、ダイアグラム２００の信号分布より下の面積を累積することである。所定の最小輝度範囲（ピークの輝度位置から始まる）のピクセス数が累積されたときに、累積面積が所定の面積閾値を超えない場合、輝度範囲が、所定の最小輝度範囲より大きいと判定される。
【００７７】
所定の最小輝度範囲を基準に輝度範囲を決定する別のオプションは、ピークの輝度位置と、ピクセル数が所定の閾値より大きい最近傍輝度位置との間の輝度の差として輝度範囲を決定することである。最近傍輝度位置は、ピークの輝度位置から始めて、各輝度についてピクセル数を段階的に評価することによって決定することができる。ピクセル数が所定の閾値を超えると、輝度範囲は、その位置とピークの輝度位置との間の輝度距離として決定することができ、決定された輝度範囲が所定の最小輝度範囲より大きいか否かが判定され得る。
【００７８】
フィルタリングされた熱画像データからの、形成された輝度値の第２の信号分布のダイアグラム３００が図１Ｃに示される。ダイアグラム３００に見られるように、図１Ｂのピーク２２０は取り除きによって排除されている。ピークとして識別されない第２の部分２１０は、しかしながら、輝度値の第２の信号分布内に依然として存在する。
【００７９】
図１Ｄは、フィルタリングされた熱画像データから生成された画像４００を示す。画像４００において、湖１１６および空１１８に関する画像データが、熱画像データから排除されていることが見られ、そのことは、フィルタリングされない画像１００の対応する部分１１６、１１８の場合、見られない。換言すれば、フィルタリングされない画像１００内の湖１１６および空１１８に関する信号の部分（複数可）は、輝度値の信号分布内のピーク２２０の一部を形成する熱画像データを排除することによって、画像４００において排除されている。画像４００を生成するとき、フィルタリングされた熱画像データは、自動利得調整および／または等化されることができる。熱画像データは、フィルタリングの後に、再スケーリングされることができる。
【００８０】
図２Ａは、再スケーリングされフィルタリングされた熱画像データからの形成された輝度値の第３の信号分布のダイアグラム５００である。図２Ａに示す例において、フィルタリングされた熱画像データは、輝度値の第３の信号分布の輝度レベル範囲が、図１Ｃに示すダイアグラム３００の輝度値の第２の信号分布の輝度レベル範囲より大きくなるように（例えば、コントラスト伸張（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ）によって）再スケーリングされている。同様に、図２Ａに示す特定の例において、輝度値の第３の信号分布の輝度レベル範囲は、図１Ｂに示すダイアグラム２００に示す輝度値の信号分布の輝度レベル範囲と同様である。しかしながら、輝度値の第３の信号分布の輝度レベル範囲は、図１Ｂの輝度値の信号分布の輝度レベル範囲と異なることができる。輝度値の第３の信号分布の輝度レベル範囲が、再スケーリングされた熱画像データのコントラストを強調するように、熱画像データが再スケーリングされることが好ましい。これは、フィルタリングされ再スケーリングされた熱画像データから生成された画像６００が示される図２Ｂにおいて例示される。図２Ｂを図１Ａおよび図１Ｄと比較すると、フィルタリングされない画像１００に見られないフィーチャ６４２、６４４、６４６が、再スケーリング後に区別可能になることを見ることができ、なぜならば、取得された熱画像データからピーク２２０を表現する熱画像データを排除することによって、熱画像データのコントラストが強調されたからである。フィーチャ６４２、６４４、６４６は、フィルタリングされない画像１００に見られない、なぜならば、画像１００の設定された数の輝度レベルが、フィルタリングされない熱画像データの輝度にまたがり、したがって、フィーチャ６４２、６４４、６４６を表現する少数の輝度レベルのみを有するからである。フィルタリングされた熱画像データは、しかしながら、フィルタリングされない熱画像データより小さい輝度範囲を含み、画像１００の設定された数の輝度レベルは、したがって、少数の輝度にまたがる。そのため、フィルタリングされ再スケーリングされた熱画像データから生成される画像６００内にフィーチャ６４２、６４４、６４６を表現する多数の輝度レベルが存在する。デジタル画像６００の利用可能な輝度レベルは、それにより、信号分布の第２の部分２１０に適用され、したがって、図２Ａに示すように再スケーリングされる部分５１０に対して再スケーリングされ得る。換言すれば、熱画像データをフィルタリングし再スケーリングすることによって、関心フィーチャ、例えば、フィーチャ６４２、６４４、６４６は、画像６００内のコントラスト強調によって目に見えるようになる。
【００８１】
図３Ａにおいて、図１Ａの画像１００と同様の画像７００は、太陽７１９がシーンに同様に含まれるという差と共に示される。他のフィーチャは、両方の画像１００、７００において同じである。図３Ｂに示すダイアグラム８００は、画像７００のシーンに関する熱画像データから輝度値の信号分布を形成することから生じる。ダイアグラム８００において、第１の部分２２０、第２の部分２１０、および第３の部分８５０が目に見える。図１Ｂおよび図３Ｂを比較すると、２つのダイアグラム１００と８００との差が第３の部分８５０であることが認識される。第１の部分（ピーク）２２０および第２の部分２１０の評価は図１Ｂの説明と同様であり、ここでは反復されない。しかしながら、第１の部分２２０の評価が、図１Ｂに関して上記で述べたのと同じ結果に達することになることが理解される。そのため、第１の部分２２０は第１のピーク２２０と呼ばれることになる。したがって、熱画像データは、輝度値の信号分布内の第１のピーク２２０の一部を形成する熱画像データを排除することによってフィルタリングすることができる。以下で、第３の部分８５０の評価が述べられる。
【００８２】
図３Ｂの第３の部分８５０は、さらなるピークとして識別され、なぜならば、その輝度幅８５２がさらなる所定の輝度スパンより小さいからである。図３Ｂに示す例において、第３の部分８５０の輝度幅８５２は、第３の部分８５０に関する信号の最大半量における輝度幅である。さらなる所定の輝度スパンは、図１Ｂに関係する所定の輝度スパンと同じであることができる、または代替的に、図１Ｂに関係する所定の輝度スパンと異なることができる。いずれの場合も、さらなる輝度スパンは、熱画像データを取得した熱画像検出器の分解能パラメータに基づく。以下において、第３の部分８５０は、第２のピーク８５０と呼ばれることになる。
【００８３】
さらなる所定の信号強度８４４は、ダイアグラム８００にて設定されている。図３Ｂに見られるように、さらなる所定の信号強度８４４は、所定の信号強度２３４と同じ信号強度である。しかしながら、所定の信号強度２３４およびさらなる所定の信号強度８４４は、他の変形において、異なることができる。第１のピーク２２０の一部でもなく、第２のピーク８５０の一部でもない輝度値の信号分布の部分の信号強度がさらなる所定の信号強度８４４にある輝度値に、第２の部分２１０のさらなる輝度位置８４６が設定される。換言すれば、第２の部分２１０のさらなる輝度位置８４６は、第１のピーク２２０および第２のピーク８５０に関する信号を無視するときに、信号強度がさらなる所定の信号強度８４４にある輝度値に設定される。
【００８４】
図３Ｂにおいて、第２のピーク８５０の輝度位置８５６は、第２のピーク８５０がそのピーク値８５４を有する輝度値として規定される。第２のピーク８５０の輝度位置８５６および第２の部分２１０のさらなる輝度位置８４６から、さらなる輝度範囲８４２は、輝度位置８５６と第２の部分のさらなる輝度位置８４６との間の輝度の差として決定される。図３Ｂに示す例において、さらなる輝度範囲８４２は、さらなる所定の最小輝度範囲より大きい。この例において、さらなる所定の最小輝度範囲は、所定の最小輝度範囲と異なる。他の例において、さらなる所定の最小輝度範囲は、所定の最小輝度範囲と同じであることができる。しかしながら、この例において、所定の最小輝度範囲およびさらなる所定の最小輝度範囲は共に、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに基づく。さらなる実施形態において、異なる所定の最小輝度範囲値は、識別されたピークが、ピーク（例えば、図３Ｂの例の第２の部分２１０）として識別されない識別された部分を基準により高い輝度を表現するか、より低い輝度を表現するかに応じて選択することができる。
【００８５】
図３Ｂに戻ると、また、本アプローチによれば、第２のピーク８５０の輝度幅８５２がさらなる所定の輝度スパンより小さく、さらなる輝度範囲８４２がさらなる所定の最小輝度範囲より大きいため、熱画像データは、輝度値の信号分布内の第１のピーク２２０および第２のピーク８５０の一部を形成する熱画像データを排除することによってフィルタリングされる。
【００８６】
図３Ｃにおいて、ダイアグラム９００は、フィルタリングされた熱画像データから形成された輝度値の第４の信号分布を示し、輝度値の信号分布内の第１のピーク２２０および第２のピーク８５０の一部を形成する熱画像データは、取り除きによって排除されている。図３Ｃに見られるように、輝度値の第４の信号分布は、図１Ｃに示す輝度値の第２の信号分布と同様である。輝度値の第４の信号分布に関する熱画像データは、図２Ａに関して述べたのと同じ方法でさらに再スケーリングすることができ、画像は、図１Ｄおよび図２Ｂに関して述べたように生成することができる。
【００８７】
図４は、例えば、上記で開示した方法の変形のうちの任意の変形にしたがって熱画像データをフィルタリングすることが可能なシステム１０００を示す。システム１０００は、熱画像検出器１１１０および回路１２００を備える。図４に示す例において、熱画像検出器１１１０は熱カメラ１１００に含まれる。熱カメラ１１００はモニタリングカメラであることができる。同様に、図４に示す例において、熱画像検出器１１１０および回路１２００は、別個であるものとして示される。しかしながら、両者は同じユニットに含まれることができる。例えば、回路１２００は熱カメラ１１００に含まれることができる。
【００８８】
回路１２００は、処理ユニット１２１０およびメモリ１２２０を備える。処理ユニット１２１０およびメモリ１２２０は、この例ではデータバス１２３０で表現される無線または有線通信を介して通信することができる。
【００８９】
熱画像検出器１１１０は、熱カメラ１１００がそれに向かって方向付けられるシーンを表現する熱画像データを取得するように構成される。熱画像検出器１１１０は、データバス１１５０を介して回路と通信するようにさらに構成される。熱画像検出器１１１０と回路１２００との間の通信のために複数の適した有線および無線接続が存在することを当業者は認識する。図４に示す特定の例において、熱画像検出器１１１０は、図１Ａに示す画像１００に対応する熱画像データを取得する。
【００９０】
回路１２００は、取得された熱画像データから輝度値の信号分布を形成するように構成される。この特定の例の熱画像検出器１１１０は、図１Ａに示す画像１００に対応する熱画像データを取得するため、形成された輝度値の信号分布は、図１Ｂのダイアグラム２００に示す輝度値の信号分布である。
【００９１】
回路１２００は、輝度値の信号分布内の第１の部分を識別するようにさらに構成される。第１の部分は、所定の輝度スパン以下の輝度幅を有し、したがって、本出願で設けられる規定に基づいて、ピークとして識別される。所定の輝度スパンは熱画像検出器１１１０の分解能パラメータに基づく。この場合、回路１２００は、図１Ｂのピークを識別し、なぜならば、第１の部分２２０が、所定の輝度スパンより小さい輝度幅２２２を有するからである。
【００９２】
回路１２００は、輝度値の信号分布内の第２の部分を識別するようにさらに構成される。第２の部分は、所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有する。この場合、回路１２００は、輝度幅２１２を有する図１Ｂの第２の部分２１０を識別する。
【００９３】
回路１２００は、第１の部分２２０と第２の部分２１０との間の輝度範囲２３２を決定するようにさらに構成される。回路１２００は、図１Ｂに関して述べたように、第２の部分の輝度範囲２３２および輝度位置２３６を決定するために同じプロシージャを使用することができる。
【００９４】
回路１２００は、輝度範囲２３２が所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内の第１の部分２２０の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングするようにさらに構成される。この特定の例において、所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器１１１０の信号強度応答パラメータに基づく。
【００９５】
回路１２００が、図３Ａ〜図３Ｃに関して述べた方法で、輝度値の信号分布内のさらなるピークを識別するようにさらに構成することができることが理解される。
【００９６】
熱画像データをフィルタリングするための方法１３００は、ここで、図５をさらに参照して述べられる。方法１３００は、熱画像検出器１１１０によって熱画像データを取得する１３０２ことを含む。方法１３００は、熱画像検出器１１１０の温度を決定する１３１２ことをさらに含むことができる。温度は、熱センサによって、例えば、熱電対または同様のセンサによって決定することができる。
【００９７】
方法１３００は、熱画像データから輝度値の信号分布を形成する１３０４ことをさらに含む。形成された輝度値の信号分布は、図１Ｂおよび図３Ｂに示す輝度値の信号分布と同様であることができる。
【００９８】
方法１３００は、輝度値の信号分布内の第１の部分を識別する１３０６ことをさらに含む。第１の部分は、所定の輝度スパン以下の輝度幅を有し、したがって、本出願で設けられる規定に基づいて、ピークとして識別される。所定の輝度スパンは、熱画像検出器１１１０の分解能パラメータに基づく。熱画像検出器１１１０の分解能パラメータは温度依存性があることができ、方法１３００は、熱画像検出器１１１０の決定された温度に基づいて所定の輝度スパンを設定する１３１４ことをさらに含むことができる。
【００９９】
方法１３００は、輝度値の信号分布の第２の部分を識別する１３０７ことをさらに含む。第２の部分は所定の輝度スパンより大きい輝度幅を有し、したがって、本出願で設けられる規定に基づいて、ピークとして識別されない。
【０１００】
方法１３００は、第１の部分と第２の部分との間の輝度範囲を決定する１３０８ことをさらに含む。所定の最小輝度範囲は、熱画像検出器１１１０の信号強度応答パラメータに基づく。信号強度応答パラメータは温度依存性があることができ、方法１３００は、熱画像検出器の決定された温度に基づいて所定の最小輝度範囲を設定する１３１６ことをさらに含むことができる。
【０１０１】
方法１３００は、輝度範囲が所定の最小輝度範囲より大きい場合、輝度値の信号分布内の第１の部分の一部を形成する熱画像データを排除することによって熱画像データをフィルタリングする１３１０ことをさらに含む。
【０１０２】
方法１３００は、フィルタリングされた熱画像データから輝度値の第２の信号分布を形成する１３１８ことをさらに含むことができる。
【０１０３】
方法１３００は、フィルタリングされた熱画像データを再スケーリングする１３２０こと、および、再スケーリングされフィルタリングされた熱画像データから輝度値の第３の信号分布を形成する１３２２ことをさらに含むことができる。再スケーリングする１３２０ことは、輝度値の第３の信号分布が輝度値の第２の信号分布の輝度レベル範囲より大きい輝度レベル範囲を有するように実施することができる。
【０１０４】
方法１３００は、再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データに基づいて画像を生成する１３３０ことをさらに含むことができる。画像を生成する１３３０行為は、再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データを自動利得調整する１３３２こと、および、再スケーリングされたおよび／またはフィルタリングされた熱画像データを等化する１３３４ことを含むことができる。
【０１０５】
方法１３００は、単一処理ユニットによってまたは方法１３００の異なる部分を実施する複数の処理ユニットによって実施することができる。方法１３００の幾つかの部分、例えば、熱画像データを取得する１３０２こと、および、検出器の温度を決定する１３１２ことを、並列に実施することができることが認識される。したがって、方法１３００は、図５に示すように厳密にシリアルな方法で実施される必要はない。全ての例証される行為が、特許請求される発明の方法を達成するために必要であるわけではないことが同様に理解される。
【０１０６】
本発明の概念が、上記で述べた好ましい変形に決して限定されないことを当業者は認識する。逆に、多くの修正および変形が、添付特許請求項の範囲内で可能である。
【０１０７】
例えば、ピークの輝度位置を規定する輝度値は、ピークが、所定の閾値信号レベルより大きい信号強度を有する輝度値であることができる。所定の閾値信号レベルは、熱画像検出器の信号強度応答パラメータに関係することができる。
【０１０８】
さらに、開示される変形に対する変形は、図面、開示、および添付特許請求項の検討によって、特許請求される発明を実施するときに、当業者によって理解され実施され得る。幾つかの対策が、互いに異なる従属請求項において挙げられるという単なる事実は、これらの対策の組み合わせが有利に使用できないことを示さない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020064052.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
2020064052.tif 000007
【図２Ｂ】
2020064052.tif 000008
【図３Ａ】
2020064052.tif 000009
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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2020064052000002.pdf
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