CN109035193A - 一种基于双目立体相机的成像处理方法及成像处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双目立体相机的成像处理方法及成像处理系统，双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，该方法包括：利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；利用预置的标定数据对彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像；对彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到当前场景的深度信息；检测当前场景的光照条件；在当前场景处于低光照条件时，将彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出复原图像及深度信息。本发明能够在低光照条件下获得高质量的成像效果，可以解决场景过暗、过曝等问题，达到宽动态的成像效果。
Description
技术领域
本发明涉及动态目标检测技术领域，尤其是一种基于双目立体相机的成像处理方法及成像处理系统。
背景技术
低照度摄像机是指在低光照条件下仍然可以摄取清晰图像的监控摄像机。低照度摄像机已经广泛应用于安防监控领域。
在安防监控领域，大多数摄像机只有单一的可见光摄像头，只能采集彩色图像，在正常光照条件下，彩色图像的质量较高，可以满足高质量成像要求，但是在低光照条件下，彩色图像的质量非常低，难以满足要求。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于双目立体相机的成像处理方法及成像处理系统，能够在低光照条件下获得高质量的成像效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于双目立体相机的成像处理方法，所述双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，所述可见光摄像头与所述红外摄像头不放置在同一位置，所述成像处理方法包括以下步骤：S1：利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；S2：利用预置的标定数据对所述彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像；S3：对所述彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述彩色图像和红外图像的点对点映射关系，并根据所述点对点映射关系得到当前场景的深度信息；S4：检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件；S5：在当前场景处于低光照条件时，获取所述彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出所述复原图像以及所述深度信息。
优选的，所述成像处理方法还包括：S6：在当前场景处于正常光照条件时，输出所述彩色图像以及所述深度信息。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于双目立体相机的成像处理系统，所述双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，所述可见光摄像头与所述红外摄像头不放置在同一位置，所述成像处理系统包括：图像获取模块，用于利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；双目校正模块，用于利用预置的标定数据对所述彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像；双目匹配模块，用于对所述彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述彩色图像和红外图像的点对点映射关系，并根据所述点对点映射关系得到当前场景的深度信息；光照检测模块，用于检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件；成像处理模块，用于在当前场景处于低光照条件时，获取所述彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出所述复原图像以及所述深度信息。
优选的，所述成像处理模块还用于在当前场景处于正常光照条件时，输出所述彩色图像以及所述深度信息。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的基于双目立体相机的成像处理方法及成像处理系统利用可见光摄像头获取场景的彩色信息、利用红外摄像头获取场景的亮度信息，通过图像融合可以得到低光照条件下的复原图像，同时通过双目立体视觉技术可以得到场景的深度信息，从而能够在低光照条件下获得高质量的成像效果，可以解决场景过暗、过曝等问题，达到宽动态的成像效果，场景的深度信息可以反映出场景的三维空间信息，可以适用于更多的应用场景。
附图说明
图1是本发明实施例的基于双目立体相机的成像处理方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的基于双目立体相机的成像处理系统的原理框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，在本发明实施例中，双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，可见光摄像头与红外摄像头不放置在同一位置，可见光摄像头和红外摄像头之间间隔的距离可以根据实际需要设置，基于双目立体相机的成像处理方法包括以下步骤：
S1：利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像。
其中，可见光摄像头和红外摄像头都对同一场景进行拍摄，所得到的彩色图像和红外图像是完全同步的。
S2：利用预置的标定数据对彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像。
其中，标定数据来源于摄像头制造商，摄像头制造商会对可见光摄像头和红外摄像头进行标定，标定完成后，就会得到标定数据，供后续使用。经过校正后，可以将场景由世界坐标系转换到图像坐标系，使得彩色校正图像和红外校正图像满足极限约束。
S3：对彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到彩色图像和红外图像的点对点映射关系，并根据点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
其中，通过点对点映射关系，对于彩色图像中的任一点都能够在红外图像中找到对应的点，同时运用双目立体视觉技术，可以根据点对点映射关系得到当前场景的深度信息，深度信息能够反映出场景的三维空间信息。
S4：检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件。
S5：在当前场景处于低光照条件时，获取彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，将彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出复原图像以及深度信息。
其中，在低光照条件下，彩色图像的质量低，难以反映出场景的特征，而将彩色信息和亮度信息进行图像融合后，不仅可以得到高质量的复原图像，而且该复原图像还是彩色的，能够具有比较丰富的特征，可以解决场景过暗、过曝的问题，达到宽动态的成像效果。同时，复原图像配合场景的深度信息可以适用于更多的应用场景。
在本实施例中，成像处理方法还包括：
S6：在当前场景处于正常光照条件时，输出彩色图像以及深度信息。
其中，在正常光照条件下，彩色图像的质量通常较高，无需进行处理，可以直接输出使用，同时，彩色图像配合场景的深度信息可以适用于更多的应用场景。
通过上述方式，本发明的成像处理方法利用红外摄像头获取场景的亮度信息，利用可见光摄像头获取场景的彩色信息，在低光照条件下，利用图像融合技术将彩色信息和亮度信息融合，可以获得彩色的高质量成像效果，同时，利用可见光摄像头和红外摄像头之间的间隔，可以通过双目立体视觉技术获取场景的深度信息。
如图2所示，在本发明实施例中，双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，可见光摄像头与红外摄像头不放置在同一位置，可见光摄像头和红外摄像头之间间隔的距离可以根据实际需要设置，基于双目立体相机的成像处理系统包括图像获取模块21、双目校正模块22、双目匹配模块23、光照检测模块24和成像处理模块25。
图像获取模块21用于利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像。其中，可见光摄像头和红外摄像头都对同一场景进行拍摄，所得到的彩色图像和红外图像是完全同步的。
双目校正模块22用于利用预置的标定数据对彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像。其中，标定数据来源于摄像头制造商，摄像头制造商会对可见光摄像头和红外摄像头进行标定，标定完成后，就会得到标定数据，供后续使用。经过校正后，可以将场景由世界坐标系转换到图像坐标系，使得彩色校正图像和红外校正图像满足极限约束。
双目匹配模块23用于对彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到彩色图像和红外图像的点对点映射关系，并根据点对点映射关系得到当前场景的深度信息。其中，通过点对点映射关系，对于彩色图像中的任一点都能够在红外图像中找到对应的点，同时运用双目立体视觉技术，可以根据点对点映射关系得到当前场景的深度信息，深度信息能够反映出场景的三维空间信息。
光照检测模块24用于检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件。
成像处理模块25用于在当前场景处于低光照条件时，获取彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，将彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出复原图像以及深度信息。其中，在低光照条件下，彩色图像的质量低，难以反映出场景的特征，而将彩色信息和亮度信息进行图像融合后，不仅可以得到高质量的复原图像，而且该复原图像还是彩色的，能够具有比较丰富的特征，可以解决场景过暗、过曝的问题，达到宽动态的成像效果。同时，复原图像配合场景的深度信息可以适用于更多的应用场景。
在本实施例中，成像处理模块25还用于在当前场景处于正常光照条件时，输出彩色图像以及深度信息。其中，在正常光照条件下，彩色图像的质量通常较高，无需进行处理，可以直接输出使用，同时，彩色图像配合场景的深度信息可以适用于更多的应用场景。
通过上述方式，本发明的成像处理系统利用红外摄像头获取场景的亮度信息，利用可见光摄像头获取场景的彩色信息，在低光照条件下，利用图像融合技术将彩色信息和亮度信息融合，可以获得彩色的高质量成像效果，同时，利用可见光摄像头和红外摄像头之间的间隔，可以通过双目立体视觉技术获取场景的深度信息。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (4)
1.一种基于双目立体相机的成像处理方法，其特征在于，所述双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，所述可见光摄像头与所述红外摄像头不放置在同一位置，所述成像处理方法包括以下步骤：
S1：利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；
S2：利用预置的标定数据对所述彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像；
S3：对所述彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述彩色图像和红外图像的点对点映射关系，并根据所述点对点映射关系得到当前场景的深度信息；
S4：检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件；
S5：在当前场景处于低光照条件时，获取所述彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出所述复原图像以及所述深度信息。
2.根据权利要求1所述的基于双目立体相机的成像处理方法，其特征在于，所述成像处理方法还包括：
S6：在当前场景处于正常光照条件时，输出所述彩色图像以及所述深度信息。
3.一种基于双目立体相机的成像处理系统，其特征在于，所述双目立体相机内置一个可见光摄像头和一个红外摄像头，所述可见光摄像头与所述红外摄像头不放置在同一位置，所述成像处理系统包括：
图像获取模块，用于利用可见光摄像头获取当前场景的彩色图像，利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；
双目校正模块，用于利用预置的标定数据对所述彩色图像和红外图像分别进行校正，得到彩色校正图像和红外校正图像；
双目匹配模块，用于对所述彩色校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述彩色图像和红外图像的点对点映射关系，并根据所述点对点映射关系得到当前场景的深度信息；
光照检测模块，用于检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件；
成像处理模块，用于在当前场景处于低光照条件时，获取所述彩色图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，并输出所述复原图像以及所述深度信息。
4.根据权利要求3所述的成像处理系统，其特征在于，所述成像处理模块还用于在当前场景处于正常光照条件时，输出所述彩色图像以及所述深度信息。
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