CN109274939A - 一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法及系统，该方法中，利用广角摄像头和长焦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，然后在正常光照条件下，合并广角图像和长焦图像，在低光照条件下，通过将彩色信息和一个红外摄像头的亮度信息进行图像融合可以得到复原图像，同时广角摄像头分别与长焦摄像头和红外摄像头组成的双目立体视觉系统得到场景的深度信息。本发明能够兼顾近距离和远距离的拍摄要求，提高低照度下的成像效果。

Description

一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法及系统
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其是一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法及系统。
背景技术
为了方便对停车场出入口的车辆和人流等信息进行监控，传统的解决办法是在停车场出入口安装一个单目摄像头，通过分析摄像头采集的数据来获得车辆和人流等信息。基于单目摄像头的方案虽然成本较低，但是在光照良好的情况下，无法同时兼顾近距离和远距离的拍摄要求，而在夜间，成像效果又不够理想。而且，单目摄像头并不能获取场景的三维空间信息，因此进一步限制了其应用。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法及系统，能够兼顾近距离和远距离的拍摄要求，提高低照度下的成像效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法，所述三摄像头模组包括广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头均位于不同位置，所述停车场出入口监控方法包括以下步骤：S1：利用广角摄像头获取当前场景的广角图像，利用长焦摄像头获取当前场景的长焦图像，以及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广角图像、长焦图像和红外图像分别进行校正，得到广角校正图像、长焦校正图像和红外校正图像；S3：对所述广角校正图像和长焦校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和长焦图像之间的第一点对点映射关系，以及对所述广角校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和红外图像之间的第二点对点映射关系；S4：检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件；S5：在当前场景处于正常光照条件时，合并所述广角图像和长焦图像以提升两者重叠部分的清晰度，以及根据所述第一点对点映射关系得到当前场景的深度信息；S6：在当前场景处于低光照条件时，获取所述广角图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，根据所述第二点对点映射关系将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，以及根据所述第二点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
优选的，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头呈三角形排布，且所述广角摄像头位于三角形的顶点位置。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控系统，所述三摄像头模组包括广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头均位于不同位置，所述停车场出入口监控系统包括：图像获取模块，用于利用广角摄像头获取当前场景的广角图像，利用长焦摄像头获取当前场景的长焦图像，以及利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；图像校正模块，用于利用预置的标定数据对所述广角图像、长焦图像和红外图像分别进行校正，得到广角校正图像、长焦校正图像和红外校正图像；双目匹配模块，用于对所述广角校正图像和长焦校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和长焦图像之间的第一点对点映射关系，以及对所述广角校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和红外图像之间的第二点对点映射关系；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；第一成像处理模块，用于在当前场景处于正常光照条件时，合并所述广角图像和长焦图像以提升两者重叠部分的清晰度，以及根据所述第一点对点映射关系得到当前场景的深度信息；第二成像处理模块，用于在当前场景处于低光照条件时，获取所述广角图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，根据所述第二点对点映射关系将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，以及根据所述第二点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
优选的，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头呈三角形排布，且所述广角摄像头位于三角形的顶点位置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法及系统中，利用广角摄像头获取广角图像、利用长焦摄像头获取长焦图像、利用红外摄像头获取红外图像，在正常光照条件下，将广角图像和长焦图像进行合并以提高清晰度，同时广角摄像头和长焦摄像头组成的双目立体视觉系统可以得到场景的深度信息，在低光照条件下，将广角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，同时广角摄像头和红外摄像头组成的双目立体视觉系统可以得到场景的深度信息，从而能够兼顾近距离和远距离的拍摄要求，提高低照度下的成像效果，可以增加监控信息的准确性和唯一性，还可以提高在极端环境下的感知能力，可以适用于更多的应用场合。
附图说明
图1是本发明实施例的基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的基于三摄像头模组的停车场出入口监控系统的原理框图。
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，三摄像头模组包括广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头，广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头均位于不同位置。
基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法包括以下步骤：
S1：利用广角摄像头获取当前场景的广角图像，利用长焦摄像头获取当前场景的长焦图像，以及利用红外摄像头获取当前场景的红外图像。
其中，广角摄像头的拍摄视角比较广，适用于拍摄近距离且范围大的景物。长焦摄像头的拍摄视角比较窄，适用于拍摄远距离的景物。广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头都对同一场景进行拍摄，所得到的广角图像、长焦图像和红外图像是完全同步的。
S2：利用预置的标定数据对广角图像、长焦图像和红外图像分别进行校正，得到广角校正图像、长焦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，摄像头制造商会对广角摄像头、长焦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。
S3：对广角校正图像和长焦校正图像进行立体匹配，得到广角图像和长焦图像之间的第一点对点映射关系，以及对广角校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到广角图像和红外图像之间的第二点对点映射关系。
其中，通过第一点对点映射关系，对于广角图像中的任一点都能够在长焦图像中找到对应的点，同样的，通过第二点对点映射关系，对于广角图像中的任一点都能够在红外图像中找到对应的点。也就是说，广角摄像头可以与长焦摄像头组成双目立体视觉系统，又可以与红外摄像头组成双目立体视觉系统。
S4：检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件。
S5：在当前场景处于正常光照条件时，合并广角图像和长焦图像以提升两者重叠部分的清晰度，以及根据第一点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
其中，在正常光照条件下，大多处于光线良好的白天，广角图像和长焦图像的质量通常较高，无需进行处理，可以直接输出使用，而且运用双目立体视觉技术，将广角摄像头和长焦摄像头组成双目立体视觉系统，可以根据第一点对点映射关系得到正常光照条件下的当前场景的准确深度信息，深度信息能够反映出场景的三维空间信息。同时，合并广角图像和长焦图像后配合场景的深度信息可以适用于更多的应用场合。
S6：在当前场景处于低光照条件时，获取广角图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，根据第二点对点映射关系将彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，以及根据第二点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
其中，在低光照条件下，大多处于光线较差的夜晚，广角图像的质量低，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。而且运用双目立体视觉技术，将广角摄像头和红外摄像头组成双目立体视觉系统，可以根据第二点对点映射关系得到当前场景的准确深度信息，深度信息能够反映出场景的三维空间信息。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合。
广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头由于不在同一个位置，因此它们有多种排布方式，在本实施例中，广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头呈三角形排布，且广角摄像头位于三角形的顶点位置。
通过上述方式，本发明的停车场出入口监控方法利用广角摄像头和长焦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，在正常光照条件下，将广角图像和长焦图像进行合并以提高清晰度，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，利用广角摄像头和长焦摄像头之间的间隔或者广角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，三摄像头模组包括广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头，广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头均位于不同位置。基于三摄像头模组的停车场出入口监控系统包括图像获取模块21、图像校正模块22、双目匹配模块23、光照检测模块24、第一成像处理模块25和第二成像处理模块26。
图像获取模块21用于利用广角摄像头获取当前场景的广角图像，利用长焦摄像头获取当前场景的长焦图像，以及利用红外摄像头获取当前场景的红外图像。其中，广角摄像头的拍摄视角比较广，适用于拍摄近距离且范围大的景物。长焦摄像头的拍摄视角比较窄，适用于拍摄远距离的景物。广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头都对同一场景进行拍摄，所得到的广角图像、长焦图像和红外图像是完全同步的。
图像校正模块22用于利用预置的标定数据对广角图像、长焦图像和红外图像分别进行校正，得到广角校正图像、长焦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，摄像头制造商会对广角摄像头、长焦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。
双目匹配模块23用于对广角校正图像和长焦校正图像进行立体匹配，得到广角图像和长焦图像之间的第一点对点映射关系，以及对广角校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到广角图像和红外图像之间的第二点对点映射关系。其中，通过第一点对点映射关系，对于广角图像中的任一点都能够在长焦图像中找到对应的点，同样的，通过第二点对点映射关系，对于广角图像中的任一点都能够在红外图像中找到对应的点。也就是说，广角摄像头可以与长焦摄像头组成双目立体视觉系统，又可以与红外摄像头组成双目立体视觉系统。
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。
第一成像处理模块25用于在当前场景处于正常光照条件时，合并广角图像和长焦图像以提升两者重叠部分的清晰度，以及根据第一点对点映射关系得到当前场景的深度信息。其中，在正常光照条件下，大多处于光线良好的白天，广角图像和长焦图像的质量通常较高，无需进行处理，可以直接输出使用，而且运用双目立体视觉技术，将广角摄像头和长焦摄像头组成双目立体视觉系统，可以根据第一点对点映射关系得到正常光照条件下的当前场景的准确深度信息，深度信息能够反映出场景的三维空间信息。同时，合并广角图像和长焦图像后配合场景的深度信息可以适用于更多的应用场合。
第二成像处理模块26用于在当前场景处于低光照条件时，获取广角图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，根据第二点对点映射关系将彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，以及根据第二点对点映射关系得到当前场景的深度信息。其中，在低光照条件下，大多处于光线较差的夜晚，广角图像的质量低，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。而且运用双目立体视觉技术，将广角摄像头和红外摄像头组成双目立体视觉系统，可以根据第二点对点映射关系得到当前场景的准确深度信息，深度信息能够反映出场景的三维空间信息。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合。
广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头由于不在同一个位置，因此它们有多种排布方式，在本实施例中，广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头呈三角形排布，且广角摄像头位于三角形的顶点位置。
通过上述方式，本发明的停车场出入口监控系统利用广角摄像头和长焦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，在正常光照条件下，将广角图像和长焦图像进行合并以提高清晰度，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，利用广角摄像头和长焦摄像头之间的间隔或者广角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)

1.一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控方法，其特征在于，所述三摄像头模组包括广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头均位于不同位置，所述停车场出入口监控方法包括以下步骤：
S1：利用广角摄像头获取当前场景的广角图像，利用长焦摄像头获取当前场景的长焦图像，以及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广角图像、长焦图像和红外图像分别进行校正，得到广角校正图像、长焦校正图像和红外校正图像；
S3：对所述广角校正图像和长焦校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和长焦图像之间的第一点对点映射关系，以及对所述广角校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和红外图像之间的第二点对点映射关系；
S4：检测当前场景处于低光照条件还是正常光照条件；
S5：在当前场景处于正常光照条件时，合并所述广角图像和长焦图像以提升两者重叠部分的清晰度，以及根据所述第一点对点映射关系得到当前场景的深度信息；
S6：在当前场景处于低光照条件时，获取所述广角图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，根据所述第二点对点映射关系将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，以及根据所述第二点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
2.根据权利要求1所述的停车场出入口监控方法，其特征在于，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头呈三角形排布，且所述广角摄像头位于三角形的顶点位置。
3.一种基于三摄像头模组的停车场出入口监控系统，其特征在于，所述三摄像头模组包括广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头均位于不同位置，所述停车场出入口监控系统包括：
图像获取模块，用于利用广角摄像头获取当前场景的广角图像，利用长焦摄像头获取当前场景的长焦图像，以及利用红外摄像头获取当前场景的红外图像；
图像校正模块，用于利用预置的标定数据对所述广角图像、长焦图像和红外图像分别进行校正，得到广角校正图像、长焦校正图像和红外校正图像；
双目匹配模块，用于对所述广角校正图像和长焦校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和长焦图像之间的第一点对点映射关系，以及对所述广角校正图像和红外校正图像进行立体匹配，得到所述广角图像和红外图像之间的第二点对点映射关系；
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；
第一成像处理模块，用于在当前场景处于正常光照条件时，合并所述广角图像和长焦图像以提升两者重叠部分的清晰度，以及根据所述第一点对点映射关系得到当前场景的深度信息；
第二成像处理模块，用于在当前场景处于低光照条件时，获取所述广角图像的彩色信息和红外图像的亮度信息，根据所述第二点对点映射关系将所述彩色信息和亮度信息进行图像融合得到复原图像，以及根据所述第二点对点映射关系得到当前场景的深度信息。
4.根据权利要求3所述的停车场出入口监控系统，其特征在于，所述广角摄像头、长焦摄像头和红外摄像头呈三角形排布，且所述广角摄像头位于三角形的顶点位置。
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