无人机热红外大范围区域影像的数据处理和温度分析

航天宏图航空数据处理研发团队，从用户实际需求以及热红外影像的应用潜力优势出发，基于PIE-UAV航空数据处理软件（以下简称PIE-UAV），研发了支持热红外影像数据处理与温度可视化分析工具，实现了无人机热红外影像单片、大范围区域影像的数据处理和温度分析，具备热红外影像温度反演、温度实时显示、查看和分析能力；软件支持航空红外影像和手持红外相机获取的红外照片等数据处理。可应用于工业、应急、边海防、电力巡检、大交通安保等领域，在工业生产监控、城市消防救护、森林防火油田、化工和煤矿等行业也具有广泛的应用前景。

PIE-UAV热红外影像处理及温度分析能力描述如下：

1. 兼容多型号红外传感器，软件交互界面友好便捷，较好的提升用户使用体验

PIE-UAV支持ZH20N、ZH20T、MAVIC2-ENTERPRISE-ADVANCED、M3T、M30T、XTS等型号热红外传感器获取的热红外影像处理，支持通过递归浏览文件夹的方式实现便捷的影像批量导入与切换显示。简洁的信息浏览界面以及规范的布局使得用户在操作上得心应手，能够较好的提升用户使用体验。

▲ PIE-UAV温度分析主界面

2.  支持大范围全自动红外影像快速拼接

PIE-UAV支持用户自主选择是否使用GPU资源，实现大范围红外影像数据的全自动流程化处理与快速拼接，从而方便用户针对大范围区域进行温度分析，为用户提供更为精准的决策支持。

▲PIE-UAV红外影像全自动拼接流程

▲拼接后的红外影像

3.  提供实时可视化灵活多样的精准温度分析工具

针对多种热成像航空数据（含无人机数据），PIE-UAV提供四种常用的温度测量和分析工具，用于辅助分析场景中的温度和异常热源，从而方便用户快速定位并分析数据集中特定位置或区域的温度和温度差异。PIE-UAV提供：

点量测：测量影像中任意一点的温度值。

线量测：测量线段上的最高、最低和平均温度。

矩形量测：测量矩形区域内的最高、最低和平均温度。

椭圆量测：测量椭圆区域的最高、最低和平均温度。

▲四种测量方式

（a为点测量，b为线测量，c为矩形测量，d为椭圆测量）

4.  支持用户按需对温度图像进行伪彩色渲染显示

PIE-UAV可为用户提供多种温度伪彩色渲染显示方式，支持用户针对不同应用场景进行按需渲染。软件支持伪彩色的色阶调整，实现特定温度范围内的物体的突出显示；支持通过不同颜色层次设置，实现可视化直观的整体对比分析；支持通过拖动界面中间的色度条，实现温度和颜色之间的映射关系的快速改变，以对待分析数据进行突出解释说明。

软件内置多种常用的温度伪彩色渲染效果，包括：

白热：最常用的伪彩色，高温用白色，低温用黑色。该颜色变化情况非常适合用于不断变化的景观场景和城市场景。

黑热：与白热相反，黑色表示高温物体，白色表示低温物体。该颜色变化在执法部门很受欢迎，因为该颜色变化可以清晰的显示体温。

铁红：突出热信号的差异，可实现温度异常的快速显示。在热量呈现中，较热的物体显示为浅色，较冷的物体显示为深色。该颜色变化是工业检测热成像的理想选择。

彩虹1：该颜色变化渲染显示非常适合突出细微的温度差异，特别适用于较小的温度变化直观显示。该颜色变化降低了高温目标的暖色比例，增加了冷色比例，从而实现低温目标细节的较为明显显示。

▲温度渲染显示方式

▲伪彩色色阶调整

▲调色情况的效果图

（a为白热色阶，b为黑热色阶，c为铁红色阶，d为彩虹1色阶）

5.  支持温度分析结果一键式批量导出

温度分析完成后，用户可导出PDF格式温度分析报告。该报告包含量测后影像、环境信息参数、相机参数以及温度测量值。

▲PIE-UAV温度分析报告

PIE-UAV新增提供了针对热红外影像数据集或全自动拼接成果进行数据浏览和分析的专业工具。通过多种温度测量方式，可帮助用户准确获取场景中任意一点的温度信息以及任意区域中温度的阈值信息，从而快速确认场景中温度峰值以及位置，形成详细的分析报告，辅助用户确定关键基础设施的缺陷以及识别火灾热源位置等，为用户高效精准决策提供技术支撑。

编辑：黄飞