紅外圖像溫度表示規(guī)則 RGB法-編制說明

國家標準《紅外圖像溫度

表示規(guī)則RGB法》

征求意見稿編制說明

（計劃號：20220057-T-491）

中國科學院上海技術物理研究所、

北京理工大學、

東莞中科云計算研究院等

2023年7月

國家標準《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》

征求意見稿編制說明

1.工作簡況

1.1任務來源

由全國光電測量標準化技術委員會（SAC/TC487）組織申報的國家標準制定

申請《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》于2022年4月28日得到國家標準化管

理委員會立項（見《國家標準委關于下達2022年第二批國家標準制修訂計劃的

通知》），計劃號20220057-T-491。項目周期為2022年4月至2024年2月，22

個月。本標準歸口全國光電測量標準化技術委員會（SAC/TC487）。

1.2主要參加單位和工作組成員及其所作的工作

關于第一起草單位變更的說明：該標準計劃下達的第一起草單位是東莞中科

云計算研究院，由于單位業(yè)務調(diào)整，該國家標準由李雪主持編寫，因此調(diào)整第一

起草單位為中國科學院上海技術物理研究所，見附件1。

2023年5月第一起草單位變更為中國科學院上海技術物理研究所后，在全

國光電測量標準化技術委員會組織下，牽頭單位中國科學院上海技術物理研究所

組織相關單位成立了標準編寫組，標準主起草單位由中國科學院上海技術物理研

究所、北京理工大學、中國電子科技集團公司第十一研究所、東莞中科云計算研

究院、中科和光（天津）應用激光技術研究所有限公司、武漢高德智感科技有限

公司、浙江大立科技股份有限公司、煙臺艾睿光電科技有限公司、國家紅外及工

業(yè)電熱產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心以及中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院組成。起草單

位及承擔工作詳見表1，起草人及工作分配詳見表2。

表1起草單位及承擔工作

序號起草單位承擔工作

主導標準編寫，承擔了本標準的主

1中國科學院上海技術物理研究所

要起草任務

2北京理工大學負責國內(nèi)外先進測試方法研究。

3東莞中科云計算研究院負責標準專業(yè)技術內(nèi)容的制定

1

序號起草單位承擔工作

中科和光（天津）應用激光技術研

4負責標準專業(yè)技術內(nèi)容試驗驗證。

究所有限公司

5浙江大立科技股份有限公司負責標準專業(yè)技術內(nèi)容試驗驗證。

6煙臺艾睿光電科技有限公司負責標準專業(yè)技術內(nèi)容試驗驗證。

7武漢高德智感科技有限公司負責標準專業(yè)技術內(nèi)容試驗驗證。

國家紅外及工業(yè)電熱產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)負責標準專業(yè)技術內(nèi)容及標準和

8

督檢驗中心標準化工作

9中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院負責標準專業(yè)內(nèi)容規(guī)范的審定

表2起草人及工作分配

序號姓名職稱單位分工

中國科學院上海技術

1李雪研究員主導標準編寫

物理研究所

正高級工中國科學院上海技術標準編寫和編制說明編

2范廣宇

程師物理研究所制

中國科學院上海技術負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

3楊媛媛副研究員

物理研究所的制定

中國科學院上海技術負責標準專業(yè)內(nèi)容規(guī)范

4梁宏副研究員

物理研究所的審定

負責國內(nèi)外先進測試方

5金偉其教授北京理工大學

法研究。

高級工程東莞中科云計算研究負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

6唐廣發(fā)

師院的制定

中科和光（天津）應

負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

7張志強總經(jīng)理用激光技術研究所有

試驗驗證。

限公司

浙江大立科技股份有負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

8姜江輝技術總監(jiān)

限公司試驗驗證。

2

序號姓名職稱單位分工

煙臺艾睿光電科技有負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

9齊亞魯技術總監(jiān)

限公司試驗驗證。

武漢高德智感科技有負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

10黃晟董事長

限公司試驗驗證。

國家紅外及工業(yè)電熱

高級工程負責標準專業(yè)技術內(nèi)容

11吳迪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中

師及標準和標準化工作

心

高級工程中國科學院空天信息負責標準專業(yè)內(nèi)容規(guī)范

12王璞

師創(chuàng)新研究院的審定

1.3制定背景

任何物體都會對外發(fā)出紅外熱輻射，通過紅外探測器對物體的熱輻射進行采

集并成像，能反映出物體表面的溫度場，熱紅外在軍事、工業(yè)、汽車輔助駕駛、

醫(yī)學領域都有廣泛的應用。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2023年全球民用紅外熱成像市

場將達74.65億美元，規(guī)模還在持續(xù)高速增長。國外進行紅外熱像儀研究的單位

主要有美國的FLIR和FLUKE公司、德國的Testo公司等廠家，國內(nèi)主要廠商

有高德紅外、大立科技、艾睿光電和?？低暤葟S家。

目前，紅外熱像儀制造商有各自的色標與溫度的對應關系，導致同一場景的

同一溫度，成像顏色表達不一致。在設備上觀測時容易產(chǎn)生誤判，應用端軟件也

無法統(tǒng)一處理來自不同廠商產(chǎn)成像出的紅外圖像，影響紅外熱像相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

同時，通過國家標準文獻共享服務平臺、國家標準網(wǎng)、工業(yè)和信息化標準網(wǎng)等網(wǎng)

站檢索，也未檢索到紅外熱成像色標與溫度轉換關系這方面的相關技術標準。因

此，為了促進紅外熱上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，立項了國家標準《紅外圖像溫度表示規(guī)

則RGB法》，開展國家標準預研工作。

為了建立合理的、先進的熱紅外圖像溫度表示規(guī)則，項目組通過在國際標準

化組織、美國國家標準學會、英國標準協(xié)會、美國國家標準與技術研究院、德國

聯(lián)邦物理技術研究院、英國國家物理實驗室、日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所等網(wǎng)站檢

索，未發(fā)現(xiàn)與《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》所描述的溫度色標對應關系有

3

相關的國際標準和國外標準。同時，在我國軍用標準化信息網(wǎng)、國家標準文獻共

享服務平臺、國家標準網(wǎng)、工業(yè)和信息化標準網(wǎng)等網(wǎng)站檢索，也未檢索到有相

關標準。因此，國內(nèi)外尚未制定紅外圖像溫度表示規(guī)則的通用技術標準，

國家標準預研工作組經(jīng)過調(diào)研，國內(nèi)外許多單位已經(jīng)開展了紅外熱成像的研

究，具備制定國家標準《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》的條件。

1.4起草過程

1.4.1立項階段

2019年8月，根據(jù)預階段的調(diào)研情況，滿足紅外熱成像上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

需求，成立了國家標準《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》申報工作組，起草了

《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法推薦性國家標準項目建議書》和國家標準《紅

外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》草案，提交秘書處。

2019年11月，參加了全國光電測量標準化技術委員會組織的國家標準立項

評審。根據(jù)評審意見，修改完善了推薦性國家標準項目建議書和草案。

2020年12月參加國家標準技術審評中心組織的《推薦性國家標準立項評估

會》。

2021年9月，參加《2021年推薦性國家標準立項評估會》，經(jīng)專家質(zhì)詢，

通過國家標準立項評估。

2022年4月，國家標準化管理委員會下達推薦性國家標準計劃，項目周期

為24個月。

2023年5月5日，第一起草單位更改為中國科學院上海技術物理研究所，

第一起草人更改為李雪。并確定了標準起草單位及分工，成立了編制工作組并明

確了編制組成員分工。

1.4.2制定標準編制計劃

標準編制組根據(jù)標準完成周期，并與光電測量標委會進行充分溝通，制定了

詳細的國標編制計劃。根據(jù)計劃，標準編寫組在2023年7月完成項目組討論稿

的編寫和評審，提交征求意見稿并公示；2023年9月完成反饋意見收集、處理

及評審，提交征求意見稿；2023年10月完成年會審查；經(jīng)修改后在12月份提

交正式報批稿。

1.4.3工作組討論稿

4

2023年5月：為了順利完成國家標準項目，由中國科學院上海技術物理研

究所牽頭成立了“紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法”標準編寫工作組，并組建專用

溝通微信群，組織標準討論會，主要工作成果可總結為：根據(jù)標準制定的周期，

討論形成了標準研制的工作計劃表；根據(jù)標準立項的目的制定了標準編寫的指導

原則，即標準所確立的顯示規(guī)則作為設備顯示設置的選項，確認了標準所涵蓋的

內(nèi)容，即適用于溫度場轉換至偽彩色顯示的過程。

標準編寫組根據(jù)前期調(diào)研的國內(nèi)外紅外色標相關情況的基礎上，又針對國內(nèi)

外主要紅外熱像儀生產(chǎn)商的產(chǎn)品、有關紅外熱像偽彩色顯示相關論文、與顏色顯

示及色差相關的標準等方面進行了充分的調(diào)研工作，結合調(diào)研結果制定了由溫度

場轉換為偽彩色圖形的流程，偽彩色顯示模式的種類及轉換過程的計算方法。根

據(jù)色差計算及顯示效果制定了各顯示模式的顏色查找表，并基于此形成了工作組

討論稿的初稿。

初稿形成后，由項目負責人李雪組織牽頭單位上海技術物理研究所內(nèi)部參與

編寫人員進行了多次討論，經(jīng)過多次修改與完善，并按GB/T1.1—2020《標準化

工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》要求進行了格式修改，完

成了國家標準《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》工作組討論稿的起草。

2023年6月5日，編制組進行了第一次會議，采用網(wǎng)絡會議方式，參加的

編制組成員及相關人員，會議對《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》工作組討論

稿（第5版）進行了討論，并形成會議紀要，會后由上海技術物理研究所根據(jù)專

家意見對討論稿進行了修改完善。

2023年6月9日，編制組進行了第二次會議，采用網(wǎng)絡會議方式，參加的

編制組成員及相關人員，會議審議了對第一次會議所提意見的采納及修改情況，

對《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》工作組討論稿（第6版）進行了討論，并

形成會議紀要，會后由上海技術物理研究所根據(jù)專家意見對討論稿進行了修改完

善。對編制單位和起草人名單的最終稿進行了確定，明確了實驗驗證工作的分工。

2023年6月16日，編制組進行了第三次會議，采用網(wǎng)絡會議方式，參加的

編制組成員及相關人員。會議審議了對第一次會議所提意見的采納及修改情況，

對《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》工作組討論稿（第8版）進行了討論，討

論并確定的試驗報告模板，對試驗驗證工作進行了部署，并形成會議紀要。

5

2023年6月26日，編制組進行了第四次會議，采用網(wǎng)絡會議方式，參加的

編制組成員及相關人員，武漢高德智感科技有限公司崔昌浩和煙臺艾睿光電科技

有限公司齊亞魯講解了各自試驗驗證情況，編制組專家對試驗結果進行了討論，

確定增加醫(yī)用編碼模式，并形成會議紀要。

2023年7月4日，編制組進行了第五次會議，采用網(wǎng)絡會議方式，參加的

編制組成員及相關人員，會議對《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》工作組討論

稿（第9版）進行了討論，認為基于高德醫(yī)用顯示模式修改后確定的醫(yī)用編碼模

式符合預期要求，會議認為目前標準的內(nèi)容已基本完成，可以進行專家評審后提

交征求意見稿。會議討論了組織專家評審會的事宜、注意事項及工作安排，決定

盡快組織召開標準的評審會議。

2023年7月8日，在中科院上海技術物理研究所召開征求意見稿專家組會

議，根據(jù)全國光電測量標準化技術委員會委員和專家組的評審意見，修改完善工

作組討論稿和編制說明（工作組討論稿），形成征求意見稿和編制說明（征求意

見階段）。修改后征求意見稿和編制說明提交標委會秘書處，進入征求意見階段。

2.標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

2.1編制原則

2.1.1基本原則

本標準按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編

寫》和GB/T20001.4—2015《標準編寫規(guī)則第4部分試驗方法標準》給出的規(guī)

則進行標準編制。本標準偽彩色方案制定目標如下：

1.顯示的標準化，不同設備間測量結果具有可比性；

2.符合人眼觀察特性，提高識別精度，綜合考慮色差及明度等因素；

3.符合現(xiàn)有偽彩色方案的顯示習慣或熱輻射規(guī)律。

2.1.2通用性原則

標準編制組對國內(nèi)紅外熱成像儀的分類和配置情況進行了調(diào)查和分析，認為

目前沒有相關標準，紅外熱像儀制造商各自的色標與溫度的對應關系差異較大，

導致同一場景的成像顏色表達不一致。無法統(tǒng)一紅外圖像的判別方法，應用端軟

件也無法對不同設備的熱紅外圖像進行統(tǒng)一處理，容易存在誤判，導致輸出錯誤

結果。由于不同廠家及型號熱像儀硬件千差萬別，因此為保持標準的通用性，本

6

標準的規(guī)定范圍僅限于由熱像儀采集完成的溫度場數(shù)據(jù)至偽彩色圖像之間的映

射方法，對硬件及溫度場的采集及形成過程不做規(guī)定。

此外，由于現(xiàn)有紅外熱像儀在用戶使用過程中已形成一些慣用的偽彩色映射

方式，標準在制定相關規(guī)定時應結合實際情況，參考現(xiàn)有的偽彩色映射方式，并

以此為基礎進行優(yōu)化和規(guī)范化。本標準在對目前使用的各種偽彩色顯示方式總結

的基礎上，制定了四種偽彩色映射模式，分別為彩虹偽彩色編碼模式、正弦偽彩

色編碼模式、熱金屬偽彩色編碼模式以及密度分層偽彩色編碼模式。

2.1.3實用性原則

本標準規(guī)定的方法主要是以紅外成像原理為基礎，根據(jù)物體在常規(guī)環(huán)境下輻

射出紅外線，用紅外探測器對物體的紅外輻射進行采集，探測器的紅外吸收材料

將紅外輻射能轉換為電信號，或首先轉換為熱能，引起敏感元件溫度變化，再轉

換為電信號，電信號經(jīng)過信號處理后輸出至顯示設備中。本標準規(guī)定的參數(shù)僅為

被檢測物的物理溫度，即僅提供給紅外成像儀設計制造商一個溫度與顏色的轉換

關系，廠商只需要升級軟件即可統(tǒng)一成標準的紅外熱像圖，無需更改硬件或復雜

的工藝流程，不需要單獨配置紅外成像儀的設備參數(shù)等。

此外鑒于目前紅外熱像儀顯示多樣化的現(xiàn)狀，國標不可能完全替代現(xiàn)有的其

它顯示方式，本標準作為推薦標準，是設備支持的顯示方式選項，達到不同廠家

及型號紅外熱像儀設備測量結果具備可比性的目的。

2.1.4科學性原則

作為國家標準，所選取的偽彩色映射方式應根據(jù)其使用場景及所要達成的顯

示目標，進行針對性的分析和優(yōu)化，所規(guī)定的顏色查找表需要依據(jù)顯示原理及人

眼感應特點作為其制定原則。

目前所規(guī)定的四種偽彩色編碼模式，在制定中分別采用了最大間隔色差、顏

色與色溫相對應、典型顏色等間隔設計等科學原則，使得所設計的顏色查找表在

使用過程中觀察者可以根據(jù)圖像獲得更多更準確的信息。

2.2主要內(nèi)容的論據(jù)

本標準的主要內(nèi)容包括溫度場圖像映射至偽彩色圖像的流程以及主要的偽

彩色模式顏色查找表定義。本標準規(guī)定的方法主要是以紅外成像原理為基礎，可

以涵蓋紅外成像儀的各個階段，例如研制階段、生產(chǎn)階段、使用階段。其中偽彩

7

色映射的流程主要基于目前紅外熱像儀的軟件顯示流程，所設定的顯示模式是基

于對目前常用偽彩色顯示模式的總結，并在此基礎上針對各顯示模式的應用場景

進行優(yōu)化及規(guī)范化。在優(yōu)化過程中分別以等色差、節(jié)點顏色等間隔以及冷暖色顯

示習慣和熱輻射規(guī)律作為確定偽彩色RGB數(shù)值的依據(jù)，所確定的顯示流程、算

法以及顏色查找表在不同型號紅外熱像儀上針對不同應用領域進行了驗證。

2.2.1關于測量的儀器設備

本標準適用但不限于GB/T19870—2018《工業(yè)檢測型紅外熱像儀》所規(guī)定的

紅外成像儀器，儀器探測波長范圍一般在8～14μm范圍內(nèi)，因為此波段是地表

目標熱成像的主要區(qū)域，其他波段成像儀也可以參考本標準。

2.2.2關于測量環(huán)境條件

本標準參考GB/T19146—2010《紅外人體表面溫度快速篩檢儀》的實驗室條

件設置，根據(jù)GB/T19870—2018《工業(yè)檢測型紅外熱像儀》的環(huán)境溫度影響的定

義，作為本標準驗證試驗的測量環(huán)境條件，對環(huán)境溫度、相對濕度和大氣壓等，

都做了明確的規(guī)定。

2.2.3關于數(shù)據(jù)采集步驟

本標準參考GB/T19146—2010《紅外人體表面溫度快速篩檢儀》第6章試驗

方法，并根據(jù)GB/T19870—2018《工業(yè)檢測型紅外熱像儀》的第7章的試驗方

法，作為本標準驗證試驗的紅外圖像溫度色標數(shù)據(jù)采集步驟，分別對數(shù)據(jù)采集系

統(tǒng)的組成做了描述，對各類被測物的實驗條件提出了最佳的實驗條件。

2.2.4關于數(shù)據(jù)處理

本標準參考GB/T19146—2010《紅外人體表面溫度快速篩檢儀》5.3章節(jié)性

能和GB/T19870—2018《工業(yè)檢測型紅外熱像儀》的第7章的性能檢查進行本

標準相關試驗驗證的數(shù)據(jù)處理依據(jù)。

2.2.5關于顏色查找表的制定

本標準制定團隊經(jīng)過對目前大部分紅外成像儀和熱圖做了詳細研究和分析，

并在對目前使用的各種偽彩色顯示方式總結的基礎上，制定了彩虹偽彩色編碼模

式、正弦偽彩色編碼模式、熱金屬偽彩色編碼模式以及密度分層偽彩色編碼模式

四種偽彩色映射模式，針對每種顯示模式基于顯示習慣及顯示目標確定了顏色路

徑。R、G、B的各種取值組合組成立方體的顏色空間（見圖1）。

8

圖1RGB顏色空間

由于為了達到最優(yōu)的顯示效果，顏色R、G、B數(shù)值的變化相對灰度值并非線

性關系，為了保證灰度至偽彩色之間映射的精確性，本標準采用顏色查找表而非

解析公式來定義二者的映射關系。

在彩虹偽彩色編碼模式下，顏色路徑沿RGB顏色立方體的棱移動，不重復

的經(jīng)過6條棱后，回到起始點，將路徑上的顏色按順序排列，會形成一個封閉的

顏色環(huán)（見圖2）。

圖2彩虹模式下的顏色環(huán)

整個顏色路徑中彩度最大，所有顏色不含灰度成分，為用于顯示溫度范圍，

需去除顏色環(huán)上的部分顏色路徑，同時保留盡量多的顏色，結合顯示習慣，本模

式在顏色環(huán)中去除紅色（255，0，0）至紫色（255，0，255）之間的顏色，以紫

色為低溫，紅色為高溫，由此形成的顏色路徑符合可見光的光譜順序，也與目前

彩虹偽彩色的實施方案的顏色排列基本一致。最終選?。?55，0，255）、（0，

0，255）、（0，255，255）、（0，255，0）、（255，255，0）、（255，0，0）

的顏色路徑。

人眼對綠色最為敏感，因而如果顏色中以綠色成分為主，則其它顏色成分變

化導致的顏色變化人眼不易區(qū)分，據(jù)此制定了色差國際標準及國標《GB/T7921—

2008均勻色空間和色差公式》。參照此標準并以等色差為目標選定色標的單色

節(jié)點，其余顏色在節(jié)點間進行均勻插入，然后根據(jù)實際的顯示效果對顏色分布進

行調(diào)整，減小區(qū)分度低的顏色區(qū)間的顏色數(shù)目，增加顏色區(qū)分度高的顏色區(qū)間的

顏色數(shù)目，達到最終色標上相鄰顏色在顯示器上可以區(qū)分的效果。

9

正弦偽彩色編碼模式以目前高德的醫(yī)用色標為基礎，并對其進行規(guī)范化，由

于此色標的特點是顏色節(jié)點較多，這些節(jié)點由色相變化及明度變化共同生成，色

標的目視效果其明度存在多個波峰及波谷，因而稱之為正弦偽彩色編碼模式，在

連續(xù)且緩變的溫度場圖像中，有部分顏色色差較小，但因在明度波峰的兩側得以

區(qū)分，因而這種結合色相與明度變化的色標可以達到提高溫度場偽彩色圖像溫度

分辨率的效果。

對原有醫(yī)用色標在以下3方面進行了優(yōu)化：

1.對黑色至灰色間的顏色間隔進行了調(diào)整，提高了顏色區(qū)分度；

2.對顏色路徑節(jié)點進行了優(yōu)化，顏色節(jié)點索引值基本等間隔；

3.增加了白色附近的灰階，提高灰階的利用率。

熱金屬偽彩色編碼模式模擬黑體輻射光譜的變化，與溫度場圖像的映射是與

自然色溫最為一致的偽彩色顯示模式。熱金屬偽彩色編碼模式采用（0，0，0）、

（255，0，0）、（255，255，0）、（255，255，255）的顏色路徑，并根據(jù)設定

的偽彩色顏色數(shù)量和RGB數(shù)值變化等間距的原則選取顏色編碼。由于此模式下

相鄰顏色色差較小，因而最高顏色分辨率設定為128色。熱金屬偽彩色編碼模式

適用于凸顯部分高溫物體的溫度場圖像，如電力檢測等場景形成的熱紅外圖像，

與目前廣泛采用的色標效果較為接近。

密度分層偽彩色模式是具有設定閾值時采用的偽彩色顯示方式，其中用紅色

代表高于閾值溫度，藍色代表低于閾值溫度，符合目前的顯示習慣，增加了同時

設定高溫閾值及低溫閾值的方式，并增加了灰度圖像淡化的設置，以擴展其顯示

功能。

2.2.6關于直方圖均衡

在部分場景所成的熱紅外灰度圖像中，可能存在灰度直方圖統(tǒng)計的結果集中

在少部分灰度值附近的情況，則轉換為偽彩色圖像后顯示效果不佳，為提高圖像

的可視化效果，便于進行不同紅外熱像儀設備間圖像的對比，需在顯示前進行圖

像增強。目前各廠家設備中采用的圖像增強方式存在差異，為此在本標準中確定

了直方圖均衡作為圖像增強的統(tǒng)一算法，以保證在圖像增強顯示時不同設備間圖

像仍具有可比性。圖像在進行直方圖均衡后色標會發(fā)生相應變化，因而僅作為顯

示流程的可選步驟在必要時采用。

10

3.試驗或驗證分析及預期的實施效果

3.1試驗驗證分析

根據(jù)本標準制定的紅外圖像溫度表示規(guī)則，在2023年6月9日進行的編制組

第二次會議上，明確了實驗驗證工作的分工，具體分工安排見表3。

表3實驗分析所用紅外成像儀

序號類型研制單位型號驗證領域

1紅外成像儀煙臺艾睿光電科技有限公司M3S機芯工業(yè)領域

2紅外成像儀武漢高德智感科技有限公司ZU15A醫(yī)療領域

3紅外成像儀浙江大立科技股份有限公司DM60工業(yè)領域

2023年6月16日，編制組進行了第三次會議上，討論并確定的試驗報告模

板，對試驗驗證工作進行了部署。會后三家編制單位按計劃完成了國標彩虹偽彩

色編碼模式及熱金屬偽彩色編碼模式在相關領域的驗證工作。

2023年6月26日，編制組第四次會議上，武漢高德智感科技有限公司崔昌

浩和煙臺艾睿光電科技有限公司齊亞魯講解了各自試驗驗證情況，浙江大立科技

股份有限公司在會后提交了試驗報告（見附件2）。

2023年7月6日，武漢高德智感科技有限公司提交了包含國標醫(yī)用偽彩色編

碼模式的試驗驗證報告（見附件2）。

經(jīng)以上試驗驗證，國標所制定的偽彩色編碼方案可以在目前設備上實施，圖

像顯示符合預期顯示效果，圖像增強（直方圖均衡）實現(xiàn)了對比度調(diào)節(jié)的效果。

試驗結果表明，本標準制定的紅外圖像溫度表示規(guī)則具有較好的可操作性。

3.2預期的經(jīng)濟效益和社會效益

目前紅外熱成像在生物醫(yī)學，工業(yè)制造，基礎設施建設、城市管理、醫(yī)療健

康、工業(yè)生產(chǎn)、交通管控、資源勘探、檢驗檢疫和消防安保等領域都有廣泛的應

用。本標準制定的紅外圖像溫度表示規(guī)則，提供給紅外成像儀設計制造商一個溫

度與顏色的轉換關系，廠商只需要升級軟件即可支持標準的紅外熱像圖顯示，無

需更改硬件。通過制定統(tǒng)一的紅外圖像溫度表示規(guī)則后，應用端可實現(xiàn)統(tǒng)一處理

來自不一樣廠商產(chǎn)出的紅外圖像，避免存在誤判，導致輸出錯誤結果。從而提高

了行業(yè)的生產(chǎn)效率和應用水平，提高經(jīng)濟效益。

4.采用國際標準和國外先進標準的程度及對比情況

11

本標準采用R、G、B的編碼為8位，取值范圍為0至255，與IEC61966-2-1即

sRGB的編碼方式相同，因而在顏色的動態(tài)范圍及精度可保持相同效果，所采用

色標為在其顏色空間中選取部分顏色構成。

現(xiàn)階段國內(nèi)還沒有紅外圖像溫度表示方法的標準，當前有關紅外熱成像的標

準只涉及紅外熱像儀標準及利用紅外熱成像進行無損檢測方法的標準，其中對偽

彩色顯示方法未做具體規(guī)定。本標準從國內(nèi)外紅外成像儀的生產(chǎn)、使用情況和應

用范圍出發(fā)，規(guī)定了常用的溫度與偽彩色轉換方法并將其標準化，提升我國紅外

成像儀設備規(guī)范性，并為其它紅外圖像應用工程提供共性技術支撐。規(guī)定基于顏

色查找表，顏色的表示方法明確、原理清晰。本標準符合現(xiàn)階段紅外成像儀和紅

外熱像應用的發(fā)展，試驗驗證表明標準的實施效果良好。

5.與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系

本標準編制基于編制組多年項目研制的總結，與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強

制性國家標準沒有沖突。

6.重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

7.國家標準作為強制性國家標準或推薦性國家標準的建議

建議將本標準作為國家推薦性標準實施。

8.貫徹標準的要求和措施建議

本標準發(fā)布后，可通過對相關用戶單位、研制單位進行宣貫和培訓，使本標

準規(guī)定的方法得以廣泛、有效實施。

9.廢止現(xiàn)行有關標準的建議

本標準為首次發(fā)布，沒有需要廢止的現(xiàn)行有關標準。

10.其它應予說明的事項

本標準的某些內(nèi)容可能涉及專利。本標準的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的

責任。本標準的制定涉及國內(nèi)外廠商、研究機構和高校，因此標準的制定過程需

要廣泛聽取各方面的意見和建議。

12

參考文獻

[1]GB/T13584—2011紅外探測器參數(shù)測試方法

[2]GB/T19146—2010紅外人體表面溫度快速篩檢儀

[3]GB/T19870—2018工業(yè)檢測型紅外熱像儀

[4]GB/T7921—2008均勻色空間和色差公式

[5]GB/T12604.9—2021無損檢測術語紅外熱成像

[6]IEC61966-2-1—1999Colourmanagement-DefaultRGBcolourspace-

sRGB

13

附件1：關于第一起草單位變更的說明

14

附件2：試驗報告

國家標準《紅外圖像溫度

表示規(guī)則RGB法》

征求意見稿編制說明

（計劃號：20220057-T-491）

中國科學院上海技術物理研究所、

北京理工大學、

東莞中科云計算研究院等

2023年7月

15

目錄

浙江大立科技股份有限公司試驗報告...........................................................................................1

煙臺艾睿光電科技有限公司試驗報告.........................................................................................11

武漢高德智感科技有限公司試驗報告.........................................................................................26

I

浙江大立科技股份有限公司試驗報告

一、試驗目的：驗證起草標準中“紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法”方法

二、試驗對象：

儀器型號：DM60

應用領域：工業(yè)測溫領域

測溫范圍：-20℃~180℃

三、試驗方法

在工業(yè)測溫領域開展試驗驗證，依據(jù)標準確定的顏色查找表所定義的紅外圖

像灰度值與偽彩色顏色進行映射關系；根據(jù)溫度場數(shù)據(jù)作為輸入至偽彩色圖像生

成并顯示的流程，實現(xiàn)偽彩色編碼模式顯示。

四、試驗過程

試驗時間：2023年6月27日

試驗地點：大立科技紅外研發(fā)中心

測試人員：算法工程師

過程記錄：

1.本次試驗過程，采取兩張工業(yè)相關紅外圖像（套管街頭、接線頭）分為進

行輸入作為對比；

2.對紅外圖像分別進行線性拉伸及直方圖均衡后得到灰度圖像，再分別添加

偽色彩彩虹（256/128/64/32/16）與熱金屬（128/64/32/16/8），得到不同對比結

果；

3.將圖像轉為溫度場數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，進行線性拉伸，再分別添加偽色彩

彩虹（256/128/64/32/16）與熱金屬（128/64/32/16/8），得到試驗圖像結果。

五、試驗結果

偽彩色編碼模式顯示結果如下：

1

接線頭紅外圖像

線性拉伸直方圖均衡

彩虹偽彩色編碼模式256彩虹偽彩色編碼模式256

彩虹偽彩色編碼模式128彩虹偽彩色編碼模式128

彩虹偽彩色編碼模式64彩虹偽彩色編碼模式64

2

彩虹偽彩色編碼模式32彩虹偽彩色編碼模式32

彩虹偽彩色編碼模式16彩虹偽彩色編碼模式16

線性拉伸直方圖均衡

熱金屬偽彩色編碼模式128熱金屬偽彩色編碼模式128

熱金屬偽彩色編碼模式64熱金屬偽彩色編碼模式64

3

熱金屬偽彩色編碼模式32熱金屬偽彩色編碼模式32

熱金屬偽彩色編碼模式16熱金屬偽彩色編碼模式16

熱金屬偽彩色編碼模式8熱金屬偽彩色編碼模式8

接線頭溫度場圖像（線性算法）

彩虹偽彩色編碼模式256熱金屬偽彩色編碼模式128

4

彩虹偽彩色編碼模式128熱金屬偽彩色編碼模式64

彩虹偽彩色編碼模式64熱金屬偽彩色編碼模式32

彩虹偽彩色編碼模式32熱金屬偽彩色編碼模式16

彩虹偽彩色編碼模式16熱金屬偽彩色編碼模式8

5

套管接頭（紅外圖像2）

線性拉伸直方圖均衡

彩虹偽彩色編碼模式256彩虹偽彩色編碼模式256

彩虹偽彩色編碼模式128彩虹偽彩色編碼模式128

彩虹偽彩色編碼模式64彩虹偽彩色編碼模式64

6

彩虹偽彩色編碼模式32彩虹偽彩色編碼模式32

彩虹偽彩色編碼模式16彩虹偽彩色編碼模式16

線性拉伸直方圖均衡

熱金屬偽彩色編碼模式128熱金屬偽彩色編碼模式128

熱金屬偽彩色編碼模式64熱金屬偽彩色編碼模式64

7

熱金屬偽彩色編碼模式32熱金屬偽彩色編碼模式32

熱金屬偽彩色編碼模式16熱金屬偽彩色編碼模式16

熱金屬偽彩色編碼模式8熱金屬偽彩色編碼模式8

套管街頭溫度場圖像（線性算法）

彩虹偽彩色編碼模式256熱金屬偽彩色編碼模式128

8

彩虹偽彩色編碼模式128熱金屬偽彩色編碼模式64

彩虹偽彩色編碼模式64熱金屬偽彩色編碼模式32

彩虹偽彩色編碼模式32熱金屬偽彩色編碼模式16

彩虹偽彩色編碼模式16熱金屬偽彩色編碼模式8

六、結論

在現(xiàn)有設備上實現(xiàn)了本標準制定的（256/128/64/32/16）色彩虹偽彩色編碼與

（128/64/32/16/8）色熱金屬偽彩色編碼，試驗表明，色帶的階數(shù)越高，圖像表現(xiàn)

的效果更明顯。

直方圖均衡化雖然會產(chǎn)生底噪，在執(zhí)行本標準之前可以增加一定的去噪過程。

9

溫度場數(shù)據(jù)轉換成圖像效果與非溫度場數(shù)據(jù)轉換成圖像效果接近。

10

煙臺艾睿光電科技有限公司試驗報告

一、試驗目的：驗證起草標準中“紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法”方法

二、試驗對象：

儀器型號：M3S紅外機芯

應用領域：工業(yè)測溫領域

測溫范圍：-20℃~150℃

三、試驗方法

在工業(yè)測溫領域開展試驗驗證，依據(jù)標準確定的顏色查找表所定義的紅外

圖像灰度值與偽彩色顏色映射關系，根據(jù)溫度場數(shù)據(jù)作為輸入至偽彩色圖像生

成并顯示的流程，實現(xiàn)熱金屬偽彩色編碼模式顯示；

四、試驗過程

試驗時間：2023年6月19日

試驗地點：煙臺市

測試人員：齊亞魯、張榮真、楊蓬

五、試驗結果

偽彩色編碼模式顯示結果如下：

11

彩虹偽彩色編碼模式

12

13

14

15

16

17

18

熱金屬偽彩色編碼模式

19

20

21

22

23

24

六、結論

在現(xiàn)有設備上實現(xiàn)了本標準制定的彩虹、熱金屬偽彩色編碼模式。

試驗驗證了圖像增強（直方圖均衡）的顯示結果，實現(xiàn)了對比度調(diào)節(jié)效

果。

試驗驗證了彩虹、熱金屬偽彩色編碼模式下工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下溫度顯示分辨

率，實現(xiàn)了色彩對溫度的映射效果。

25

武漢高德智感科技有限公司試驗報告

一、試驗目的：驗證起草標準中“紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法”方法

二、試驗對象：

儀器型號：ZU15A（IPM630）

應用領域：醫(yī)療領域

測溫范圍：20℃~50℃

三、試驗方法

在醫(yī)療領域開展試驗驗證，依據(jù)標準確定的顏色查找表所定義的紅外圖像灰

度值與偽彩色顏色映射關系，根據(jù)溫度場數(shù)據(jù)作為輸入至偽彩色圖像生成并顯示

的流程，實現(xiàn)彩虹偽彩色編碼模式顯示；

四、試驗過程

試驗時間：2023年7月4日

試驗地點：武漢高德紅外

測試人員：圖像算法工程師，測試工程師

過程記錄：將標準中的正弦編碼模式色帶，與彩虹256，彩虹128，彩虹

64，彩虹32，彩虹16這5條色帶結合，制成醫(yī)療專用的6條色帶。拍攝不同

距離下的人物并依次賦予不同的色帶，記錄其成像結果。

五、試驗結果

各偽彩色編碼模式顯示結果如下：

26

灰度圖像1灰度圖像2灰度圖像3灰度圖像4偽彩表

原

始

正

弦

彩

虹

256

彩

虹

128

彩

虹

64

彩

虹

32

彩

虹

16

六、結論

在現(xiàn)有設備上實現(xiàn)了本標準制定的正弦、彩虹偽彩色編碼模式。

27

目錄

1.工作簡況...................................................................1

2.標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù).........................................6

3.試驗或驗證分析及預期的實施效果............................................11

4.采用國際標準和國外先進標準的程度及對比情況................................11

5.與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系..............................12

6.重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)..............................................12

7.國家標準作為強制性國家標準或推薦性國家標準的建議..........................12

8.貫徹標準的要求和措施建議..................................................12

9.廢止現(xiàn)行有關標準的建議....................................................12

10.其它應予說明的事項.......................................................12

參考文獻....................................................................13

附件1：關于第一起草單位變更的說明..........................................14

附件2：試驗報告............................................................15

國家標準《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》

征求意見稿編制說明

1.工作簡況

1.1任務來源

由全國光電測量標準化技術委員會（SAC/TC487）組織申報的國家標準制定

申請《紅外圖像溫度表示規(guī)則RGB法》于2022年4月28日得到國家標準化管

理委員會立項（見《國家標準委關于下達2022年第二批國家標準制修訂計劃的

通知》），計劃號20220057-T-491。項目周期為2022年4月至2024年2月，22

個月。本標準歸口全國光電測量標準化技術委員會（SAC/TC487）。

1.2主要參加單位和工作組成員及其所作的工作

關于第一起草單位變更的說明：該標準計劃下達的第一起草單位是東莞中科

云計算研究院，由于單位業(yè)務調(diào)整，該國家標準由李雪主持編寫，因此調(diào)整第一

起草單位為中國科學院上海技術物理研究所，見附件1。

2023年5月第一起草單位變更為中國科學院上海技術物理研究所后，在全

國光電測量標準化技術委員會組織下，牽頭單位中國科學院上海技術物理研究所

組織相關單位成立了標準編寫組，標準主起草單位由中國科學院上海技術物理研

究所、北京理工大學、中國電子科技集團公司第十一研究所、東莞中科云計算研

究院、中科和光（天津）應用激光技術研究所有限公司、武漢高德智感科技有限

公司、浙江大立科技股份有限公司、煙臺艾睿光電科技有限公司、國家紅外及工

業(yè)電熱產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心以及中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院組成。起草單

位及承擔工作詳見表1，起草人及工作分配詳見表2。

表1起草單位及承擔工作

序號起草單位承擔工作

主導標準編寫，承擔了本標準的主

1中國科學院上海技術物理研究所

要起草任務

2北京理工大學負責國內(nèi)外先進測試方法研究。

3東莞中科云計算研究院負責標準專業(yè)技術內(nèi)容的制定

1

序號起草單位承擔工作

中科和光（天津）應用激光技術研

4負責標準專業(yè)技術內(nèi)容試驗驗證。

究所有限公司

5浙江大立科技股份有限公司