Bộ xử lý hình ảnh của camera ảnh nhiệt

Trong hệ thống phức tạp của hình ảnh nhiệt máy ảnh, bộ xử lý hoạt động như một nghệ nhân lành nghề, cẩn thận xử lý các tín hiệu số do bộ xử lý tín hiệu đưa ra, chuyển đổi chúng thành hình ảnh nhiệt trực quan, rõ nét và giàu nhiệt độ, hỗ trợ quan trọng cho việc ứng dụng hiệu quả công nghệ hình ảnh nhiệt trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Mặc dù tín hiệu số từ bộ xử lý tín hiệu đã được khử nhiễu sơ bộ, khuếch đại và hoàn tất quá trình chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, hình ảnh vẫn có thể gặp các vấn đề như độ tương phản thấp và chi tiết bị mờ. Bộ xử lý hình ảnh sử dụng các kỹ thuật tăng cường hình ảnh để cải thiện chất lượng hình ảnh. Bằng cách cân bằng biểu đồ, dải động mức xám của hình ảnh được mở rộng, cho phép các chi tiết sáng và tối trong hình ảnh được thể hiện rõ ràng hơn. Ví dụ, trong quá trình kiểm tra hình ảnh nhiệt thiết bị công nghiệp, những khác biệt nhỏ về nhiệt độ bề mặt của thiết bị, vốn ban đầu khó có thể thấy được, có thể được thể hiện rõ ràng bằng các vùng nhiệt độ khác nhau sau khi xử lý cân bằng biểu đồ, giúp nhân viên dễ dàng xác định vị trí các điểm lỗi tiềm ẩn. Ngoài ra còn có các thuật toán lọc phát hiện cạnh như toán tử Laplacian và bộ lọc Gaussian, cũng có thể làm nổi bật các đường viền và chi tiết của vật thể, tăng cường khả năng đọc của hình ảnh.

Phản ứng của từng điểm ảnh của cảm biến hồng ngoại đối với bức xạ hồng ngoại không hoàn toàn nhất quán, điều này có thể dẫn đến các vấn đề như độ sáng không đồng đều và hiện tượng nhiễu trong hình ảnh chụp. Bộ xử lý hình ảnh sẽ thực hiện hiệu chỉnh không đồng đều để loại bỏ các lỗi này. Dựa trên phương pháp hiệu chỉnh hai điểm, trong trường hợp các nguồn tham chiếu nhiệt độ cao thấp đã biết, phản ứng của cảm biến đối với nguồn tham chiếu được đo để thiết lập mô hình hiệu chỉnh và tín hiệu đầu ra của từng điểm ảnh được hiệu chỉnh để đảm bảo cùng một vùng nhiệt độ trong hình ảnh có độ sáng và màu sắc nhất quán, cải thiện độ chính xác của phép đo nhiệt độ.

Để hiển thị trực quan hơn sự phân bố của các đối tượng, bộ xử lý hình ảnh ánh xạ các giá trị nhiệt độ tương ứng với các tín hiệu kỹ thuật số của từng điểm ảnh và chuyển đổi chúng thành các giá trị màu trực quan hoặc giá trị mức xám. Xử lý trong màu, theo bảng ánh xạ nhiệt độ-màu được cài đặt trước, các phạm vi nhiệt độ khác nhau tương ứng với các màu khác nhau, chẳng hạn như sử dụng màu xanh lam để biểu diễn các vùng nhiệt độ thấp và màu đỏ biểu diễn các vùng nhiệt độ cao, giúp phân bố nhiệt độ rõ ràng chỉ trong nháy mắt. Trong chẩn đoán hình ảnh nhiệt y tế, bác sĩ có thể nhanh chóng đánh giá các vùng nhiệt độ bất thường của cơ thể con người thông qua hình ảnh nhiệt giả màu, hỗ trợ chẩn đoán bệnh.

Trong một số ứng dụng hình ảnh nhiệt cao cấp, bộ xử lý hình ảnh có chức năng hợp nhất hình ảnh và nhận dạng đối tượng. Hợp nhất hình ảnh là sự hợp nhất của hình ảnh hình ảnh nhiệt với hình ảnh ánh sáng khả kiến, kết hợp các ưu điểm của cả hai để có được cả thông tin về nhiệt độ của đối tượng và góc nhìn rõ ràng về ngoại hình của đối tượng và môi trường xung quanh. Trong giám sát an ninh, điều này cho phép nhân viên an ninh hiểu biết toàn diện hơn về bối cảnh giám sát. Nhận dạng sử dụng các thuật toán học máy, chẳng hạn như mạng nơ-ron tích chập (CNN), để xác định và phân loại các đối tượng mục tiêu trong hình ảnh nhiệt. Trong giám sát cháy rừng, nó có thể tự động đốt cháy các nguồn và khói, đồng thời phát ra báo động kịp thời.