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MLX90640紅外熱成像儀測(cè)溫模塊開發(fā)筆記(五)

工程監(jiān)測(cè) ? 來源:工程監(jiān)測(cè) ? 作者:工程監(jiān)測(cè) ? 2022-07-25 09:23 ? 次閱讀
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MLX90640 紅外熱成像儀測(cè)溫模塊開發(fā)筆記(五)陣列插值-由 32*24 像素到 512*384 像素

pYYBAGLXWDqAKRptAAhUl2aEAlo676.png穩(wěn)控科技MLX90640 紅外熱成像儀測(cè)溫模塊

MLX90640 的 32*24=768 像素雖然比以往的 8*8 或者 16*8 像素提高了很多,但若直接用這些像素還是不能很好的形成熱像圖,為了使用這些像素點(diǎn)平滑成像就需要對(duì)其進(jìn)行插值,使用更多的像素來繪制圖像。
看了一些別人的算法,感覺主要就是多項(xiàng)式插值,僅是插值方法的組合方式不同。
算法依據(jù)
比較有代表性的是杭州電子科技大學(xué)楊風(fēng)健等《基于 MLX90620 的低成本紅外熱成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)》,使用三次多項(xiàng)式+雙線性插值,將原 16*4 像素?cái)U(kuò)展為 256*64 像素。雙線性插值的本質(zhì)就是一次函數(shù)(一次多項(xiàng)式)。該文章得到的結(jié)論是:
(1) 雙線性插值法計(jì)算量小、速度快,但對(duì)比度低、細(xì)節(jié)模糊。
(2) 三次多項(xiàng)式插值,圖像效果較清晰,對(duì)比度較高,但計(jì)算量較大。
(3) 先雙線性插值再三次多項(xiàng)式插值,效果優(yōu)于上兩種單一插值方法。
(4) 先三次多項(xiàng)式插值再雙線性插值,高低溫分布更加明顯,圖像效果更接趨于真實(shí)。同時(shí),該文章還使用了一種對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)估方法---熵&平均梯度
熵,熱力學(xué)中表征物質(zhì)狀態(tài)的參量之一,用符號(hào) S 表示,其物理意義是體系混亂程度的度量。用于圖像評(píng)價(jià)表示圖像表達(dá)信息量的多少。圖像熵越高信息量越大。
平均梯度,指圖像的邊界或影線兩側(cè)附近灰度有明顯差異,即灰度變化率大,這種變化率的大小可用來表示圖像清晰度。它反映了圖像微小細(xì)節(jié)反差變化的速率,即圖像多維方向上密度變化的速率,表征圖像的相對(duì)清晰程度。值越大表示圖像越清晰。

插值實(shí)現(xiàn)
每行或者列的首個(gè)像素在前面插值 2 個(gè)點(diǎn)
1~n-1 像素,每個(gè)像素后面插值 3 個(gè)點(diǎn)最后一個(gè)像素,在后面插值 1 個(gè)點(diǎn)
n+2+(n-1)*3+1=n+2+n*3-1*3+1=4n+2-3+1=4n,即:像素變?yōu)樵瓉淼?4 倍
上面的處理方法,首個(gè)像素之前插入 2 個(gè)點(diǎn),最后一個(gè)像素之后插入 1 個(gè)點(diǎn),下次插值
時(shí),應(yīng)首個(gè)之前插值 1 個(gè)點(diǎn),末個(gè)像素之后插值 2 個(gè)點(diǎn),以達(dá)到圖像平衡。
每次插值后像素為插值前的 4 倍,經(jīng)過兩次插值,即可將 32*24 改變?yōu)?512*384 像素。下面是已經(jīng)實(shí)際使用的插值算法,不過是用 Pascal(Delphi)寫的,有興趣的可以改為
C 語(yǔ)言的,語(yǔ)句對(duì)應(yīng)直接改就行,語(yǔ)言本來就是相通的嘛。

pYYBAGK6lTGAd79hAAcQSZdFtVQ429.png河北穩(wěn)控科技MLX90640 紅外熱成像儀測(cè)溫模塊成果展示


//這是一維數(shù)組插值算法
//SourceDatas:TDoubles;插值前的一維數(shù)組
//Dir:Integer;在哪個(gè)方向和末尾插入 2 個(gè)值(0:前面;1:末尾)
//times:Integer 多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù),一次多項(xiàng)式是 2 項(xiàng),二次多項(xiàng)式是 3 項(xiàng)
//返回值:插值后的一維數(shù)組(數(shù)量是插值前*4) function PolynomialInterpolationArr(
SourceDatas:TDoubles; Dir:Integer;
times:Integer):TDoubles;//一維數(shù)組插值
var
i,j,k:Integer;
arrCount:Integer;

審核編輯:湯梓紅

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