CN110677597B - 图像处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种图像处理方法及装置，属于图像处理领域。所述方法包括：获取监控场景的第一图像和第二图像，第一图像包括n个第一区域，n≥2，第二图像包括与n个第一区域一一对应的n个第二区域，当第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件，之后，基于第一图像和调整后的第二图像融合生成彩色图像，第一图像和第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像。本申请解决了相关技术中彩色图像的清晰度较低，质量较差的问题，实现了提高彩色图像的清晰度，提高彩色图像的质量的效果，用于生成彩色图像。

Description

图像处理方法及装置
技术领域
本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种图像处理方法及装置。
背景技术
在图像处理领域中，色彩和亮度是视频图像中的两个重要元素，色彩和亮度常常互相干扰最终影响画面效果。
相关技术中提供一种摄像机，其通过模仿人眼视网膜成像原理来解决色彩和亮度互相干扰的问题，该摄像机采用双传感器(英文：sensor)架构：可见光传感器和红外传感器，其中，可见光传感器用于模仿视网膜中的锥状细胞感知色彩信息，得到可见光图像，红外传感器用于模仿视网膜中的杆状细胞感知亮度细节，得到红外图像，色彩信息和亮度细节互不干扰，最终，摄像机基于可见光图像和红外图像生成用户可见的彩色图像。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：
当可见光图像和红外图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差较大时，由于对应像素点的位置偏差较大，所以摄像机基于两个图像生成的彩色图像的清晰度较低，质量较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像处理方法及装置，可以解决相关技术中可见光图像和红外图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差较大，对应像素点的位置偏差较大，生成的彩色图像的清晰度较低，质量较差的问题。所述技术方案如下：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种图像处理方法，所述方法包括：
获取监控场景的第一图像和第二图像，所述第一图像包括n个第一区域，n≥2，所述第二图像包括与所述n个第一区域一一对应的n个第二区域，每个所述第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，所述图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个，其中，所述第一图像和所述第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像；
当所述第一图像在监控画面的位置和所述第二图像在所述监控画面的位置不满足目标条件时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整，使得所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件；
基于所述第一图像和调整后的所述第二图像融合生成彩色图像，所述彩色图像中每个像素点的色彩信息是从所述可见光图像中得到的，所述每个像素点的亮度信息是从所述红外图像中得到的；
其中，所述目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个，所述第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，所述任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域；所述第二条件为：所述第一图像相对于指定方向的第一偏转角与所述第二图像相对于所述指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值，所述第一偏转角为所述第一图像中任意两个第一区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角，所述第二偏转角为所述第二图像中与所述两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角。
可选的，所述预设坐标系为具有相互垂直的x轴和y轴的二维坐标系，所述第一预设偏离值包括x轴方向对应的预设偏离值和y轴方向对应的预设偏离值，
在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整之前，所述方法还包括：
确定任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标；
确定所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标分别在x轴方向上的差值的绝对值和在y轴方向上的差值的绝对值；
当所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值不小于x轴方向对应的预设偏离值，且所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在y轴方向上的差值的绝对值不小于y轴方向对应的预设偏离值时，确定所述第一图像的位置和所述第二图像的位置不满足所述第一条件。
可选的，所述在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整，包括：
当位置调整精度小于预设精度时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行多次调整，并记录调整次数；
当记录的调整次数未达到预设调整次数，且所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件时，停止执行调整操作，并确定调整操作执行成功。
可选的，所述确定第一区域的中心点的坐标，包括：
对所述第一图像进行平滑去噪；
检测处理后的第一图像中的边缘信息；
基于所述边缘信息和所述第一区域对应的参考图形，得到所述第一区域，所述参考图形具有指定的尺寸和形状；
采用最小二乘法对得到的所述第一区域进行拟合，以得到所述第一区域的中心点的坐标。
可选的，所述第一图像为可见光图像，所述第二图像为红外图像，
在所述获取监控场景的第一图像和第二图像之后，所述方法还包括：
记录所述可见光图像中每个所述第一区域的像素点的色彩信息和所述红外图像中每个所述第二区域的像素点的亮度信息；
将所述可见光图像和所述红外图像分别转换为灰度图像；
将所述可见光图像对应的灰度图像在所述监控画面中的位置确定为所述可见光图像的位置；
将所述红外图像对应的灰度图像在所述监控画面中的位置确定为所述红外图像的位置；
所述基于所述第一图像和调整后的所述第二图像融合生成彩色图像，包括：
获取预先记录的所述可见光图像中每个所述第一区域的像素点的色彩信息，以及所述红外图像中每个所述第二区域的像素点的亮度信息；
对获取的对应像素点的色彩信息和亮度信息进行融合处理，以得到所述彩色图像。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种图像处理装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取监控场景的第一图像和第二图像，所述第一图像包括n个第一区域，n≥2，所述第二图像包括与所述n个第一区域一一对应的n个第二区域，每个所述第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，所述图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个，其中，所述第一图像和所述第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像；
调整模块，用于当所述第一图像在监控画面的位置和所述第二图像在所述监控画面的位置不满足目标条件时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整，使得所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件；
处理模块，用于基于所述第一图像和调整后的所述第二图像融合生成彩色图像，所述彩色图像中每个像素点的色彩信息是从所述可见光图像中得到的，所述每个像素点的亮度信息是从所述红外图像中得到的；
其中，所述目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个，所述第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，所述任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域；所述第二条件为：所述第一图像相对于指定方向的第一偏转角与所述第二图像相对于所述指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值，所述第一偏转角为所述第一图像中任意两个第一区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角，所述第二偏转角为所述第二图像中与所述两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角。
可选的，所述预设坐标系为具有相互垂直的x轴和y轴的二维坐标系，所述第一预设偏离值包括x轴方向对应的预设偏离值和y轴方向对应的预设偏离值，
所述装置还包括：
第一确定模块，用于确定任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标；
第二确定模块，用于确定所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标分别在x轴方向上的差值的绝对值和在y轴方向上的差值的绝对值；
第三确定模块，用于当所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值不小于x轴方向对应的预设偏离值，且所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在y轴方向上的差值的绝对值不小于y轴方向对应的预设偏离值时，确定所述第一图像的位置和所述第二图像的位置不满足所述第一条件。
可选的，所述调整模块，用于：
当位置调整精度小于预设精度时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行多次调整，并记录调整次数；
当记录的调整次数未达到预设调整次数，且所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件时，停止执行调整操作，并确定调整操作执行成功。
可选的，所述第一确定模块，用于：
对所述第一图像进行平滑去噪；
检测处理后的第一图像中的边缘信息；
基于所述边缘信息和所述第一区域对应的参考图形，得到所述第一区域，所述参考图形具有指定的尺寸和形状；
采用最小二乘法对得到的所述第一区域进行拟合，以得到所述第一区域的中心点的坐标。
可选的，所述第一图像为可见光图像，所述第二图像为红外图像，
所述装置还包括：
记录模块，用于记录所述可见光图像中每个所述第一区域的像素点的色彩信息和所述红外图像中每个所述第二区域的像素点的亮度信息；
转换模块，用于将所述可见光图像和所述红外图像分别转换为灰度图像；
第四确定模块，用于将所述可见光图像对应的灰度图像在所述监控画面中的位置确定为所述可见光图像的位置；
第五确定模块，用于将所述红外图像对应的灰度图像在所述监控画面中的位置确定为所述红外图像的位置；
所述处理模块，用于：
获取预先记录的所述可见光图像中每个所述第一区域的像素点的色彩信息，以及所述红外图像中每个所述第二区域的像素点的亮度信息；
对获取的对应像素点的色彩信息和亮度信息进行融合处理，以得到所述彩色图像。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种计算机设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，
其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现第一方面所述的图像处理方法。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的图像处理方法。
根据本发明实施例的第五方面，提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面所述的图像处理方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的图像处理方法及装置，能够在第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件，之后，再基于第一图像和调整后的第二图像生成彩色图像，其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值；第二条件为：第一图像相对于指定方向的第一偏转角与第二图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。由于两个图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差减小，对应像素点的位置偏差减小，所以提高了摄像机最终生成的彩色图像的清晰度，提高了彩色图像的质量。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明部分实施例中提供的图像处理方法所涉及的摄像机的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种图像处理方法的方法流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的另一种图像处理方法的方法流程图；
图4是本发明实施例示出的一种预设坐标系的示意图；
图5是图3所示实施例中确定可见光图像和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件的方法流程图；
图6是图3所示实施例中确定第一区域的中心点坐标的方法流程图；
图7是本发明实施例示出的第一偏转角的示意图；
图8是本发明实施例示出的可见光图像和红外图像的示意图；
图9是本发明实施例示出的生成彩色图像的方法流程图；
图10是根据一示例性实施例示出的一种图像处理装置的框图；
图11是根据一示例性实施例示出的另一种图像处理装置的框图；
图12是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的框图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的部分实施例中的图像处理方法可以用于摄像机，该摄像机能够通过模仿人眼视网膜成像原理来解决色彩和亮度互相干扰的问题。如图1所示，摄像机10可以包括：镜头11、可见光感应组件12和红外感应组件13，其中，可见光感应组件包括第一承载板和设置有可见光传感器的印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)，PCB设置在第一承载板上。红外感应组件包括第二承载板和红外传感器，红外传感器设置在第二承载板上。可见光感应组件用于感应周边环境中的可见光，形成彩色的像(即可见光图像)，红外感应组件用于感应周边环境中的红外光，形成黑白的像(即红外图像)，黑白的像包括目标轮廓信息。其中，摄像机的镜头可以为变焦镜头或定焦镜头，镜头包括分光棱镜，可见光感应组件和红外感应组件可以通过分光棱镜感应不同的光。
图2是根据一示例性实施例示出的一种图像处理方法的方法流程图，该图像处理方法可以用于图1所示的摄像机，该方法流程可以包括如下几个步骤：
步骤101、获取监控场景的第一图像和第二图像，第一图像包括n个第一区域，n≥2，第二图像包括与n个第一区域一一对应的n个第二区域。
每个第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个。
步骤102、当第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件。
其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。也即是，目标条件可以为第一条件，或者，目标条件可以为第二条件，或者，目标条件可以为第一条件和第二条件。
第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，该任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域。
第二条件为：第一图像相对于指定方向的第一偏转角与第二图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。第一偏转角为第一图像中任意两个第一区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角；第二偏转角为第二图像中与该两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角。
其中，第一图像和第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像。
比如，第一图像为红外图像，第二图像为可见光图像，当红外图像在监控画面的位置和可见光图像在监控画面的位置不满足目标条件时，摄像机在监控画面中对可见光图像的位置进行调整。
或者，第一图像为可见光图像，第二图像为红外图像，当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足目标条件时，摄像机在监控画面中对红外图像的位置进行调整。
步骤103、基于第一图像和调整后的第二图像融合生成彩色图像。
其中，彩色图像中每个像素点的色彩信息是从可见光图像中得到的，每个像素点的亮度信息是从红外图像中得到的。
综上所述，本发明实施例提供的图像处理方法，能够在第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件，之后，再基于第一图像和调整后的第二图像融合生成彩色图像，其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值；第二条件为：第一图像相对于指定方向的第一偏转角与第二图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。由于两个图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差减小，对应像素点的位置偏差减小，所以提高了摄像机最终生成的彩色图像的清晰度，提高了彩色图像的质量。
第一图像和第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像，现以第一图像为可见光图像，第二图像为红外图像为例进行说明对本发明实施例提供的一种图像处理方法进行说明，图3是实施例示出了该图像处理方法的方法流程图，该图像处理方法可以用于图1所示的摄像机，该方法流程可以包括如下几个步骤：
步骤201、获取监控场景的可见光图像和红外图像。
其中，可见光图像包括n个第一区域，n≥2，红外图像包括与n个第一区域一一对应的n个第二区域。每个第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个。
其中，可见光图像可以由摄像机的可见光感应组件得到，红外图像可以由摄像机的红外感应组件得到。可见光图像用于反映周围环境的色彩信息，可见光图像的噪声大，亮度低。红外图像用于反映周围环境的亮度信息，红外图像的噪声小，亮度高。摄像机获取的可见光图像和红外图像均为几何图像。
步骤202、记录可见光图像中每个第一区域的像素点的色彩信息和红外图像中每个第二区域的像素点的亮度信息。
步骤203、将可见光图像和红外图像分别转换为灰度图像。
在本发明实施例中，摄像机获取到可见光图像和红外图像之后，为了快速确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置，摄像机可以预先将可见光图像和红外图像分别转换为灰度图像。
需要说明的是，步骤203为可选步骤，实际实现时，摄像机也可以不将可见光图像和红外图像分别转换为灰度图像，还是直接检测可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置是否满足目标条件。
步骤204、将可见光图像对应的灰度图像在监控画面中的位置确定为可见光图像在监控画面的位置。
步骤205、将红外图像对应的灰度图像在监控画面中的位置确定为红外图像在监控画面的位置。
需要说明的是，步骤204和步骤205无先后顺序，可以先执行步骤204，再执行步骤205，也可以先执行步骤205，再执行步骤204，还可以同时执行步骤204和步骤205。
摄像机将可见光图像对应的灰度图像在监控画面中的位置确定为可见光图像在监控画面的位置，并将红外图像对应的灰度图像在监控画面中的位置确定为红外图像在监控画面的位置，以便于快速确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置，进而检测可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置是否满足目标条件。
其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。也即是，目标条件可以为第一条件，或者，目标条件可以为第二条件，或者，目标条件可以为第一条件和第二条件。
其中，第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，该任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域。比如，可见光图像包括2个第一区域：C01和Y01，红外图像包括2个第二区域：C02和Y02，C01与C02对应，Y01与Y02对应。那么，第一条件可以为：在预设坐标系中，C01和C02的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，或者，第一条件可以为：在预设坐标系中，Y01和Y02的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值。
第二条件为：可见光图像相对于指定方向的第一偏转角与红外图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。第一偏转角为可见光图像中任意两个第一区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角；第二偏转角为红外图像中与该两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角。
对于第一条件，预设坐标系为具有相互垂直的x轴和y轴的二维坐标系，第一预设偏离值包括x轴方向对应的预设偏离值和y轴方向对应的预设偏离值。示例的，该预设坐标系可以基于监控画面中的可见光图像建立，通常可以将可见光图像的左上角作为预设坐标系的坐标原点，如图4所示，可见光图像包括2个第一区域：C01和Y01，x轴方向与可见光图像的长度方向平行，y轴方向与可见光图像的宽度方向平行。在本发明实施例中，对于可见光图像和红外图像来说，预设坐标系是相同的，且是固定不变的。
在本发明实施例中，可选的，如图5所示，摄像机确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件，可以包括：
步骤21、确定任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标。
可选的，如图6所示，步骤21中确定第一区域的中心点坐标，可以包括：
步骤211、对可见光图像进行平滑去噪。
步骤212、检测处理后的可见光图像中的边缘信息。
步骤213、基于边缘信息和第一区域对应的参考图形，得到第一区域，参考图形具有指定的尺寸和形状。
其中，参考图形为摄像机基于用户触发的设置指令预先为第一区域设置好的具有指定的尺寸和形状的图形。边缘信息用于指示第一区域的轮廓。摄像机基于边缘信息和第一区域对应的参考图形可以过滤掉干扰区域，进而得到第一区域。
步骤214、采用最小二乘法对得到的第一区域进行拟合，以得到第一区域的中心点的坐标。
第一区域的中心点的坐标包括中心点在预设坐标系中的横坐标和纵坐标。
示例的，可见光图像包括的1个第一区域Y01为圆形区域，那么摄像机可以先对可见光图像进行平滑去噪。然后，摄像机检测处理后的可见光图像中的边缘信息。接着，摄像机基于边缘信息和参考图形X01(X01为Y01对应的参考图像)过滤掉干扰区域，得到第一区域Y01，之后，摄像机采用最小二乘法对第一区域Y01进行拟合，得到第一区域Y01的中心点坐标(x00，y00)。其中，x00为横坐标，y00为纵坐标。
同样的，步骤21中确定对应的第二区域的中心点的坐标的过程可以参考步骤211至步骤214，在此不再赘述。
步骤22、确定该任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标分别在x轴方向上的差值的绝对值和在y轴方向上的差值的绝对值。
在确定了任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标后，执行步骤22，确定该任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标分别在x轴方向上的差值的绝对值和在y轴方向上的差值的绝对值。
示例的，步骤21中确定的可见光图像中第一区域Y01的中心点P1的坐标为(x00，y00)，其中，x00为横坐标，y00为纵坐标。确定的红外图像中对应的第二区域Y02的中心点P2的坐标为(x10，y10)，其中，x10为横坐标，y10为纵坐标。那么摄像机可以确定第一区域的中心点P1的坐标和第二区域Y02的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值|Δx|＝|x00-x10|，在y轴方向上的差值的绝对值|Δy|＝|y00-y10|。
步骤23、当该任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值不小于x轴方向对应的预设偏离值，且该任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在y轴方向上的差值的绝对值不小于y轴方向对应的预设偏离值时，确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件。
示例的，摄像机确定的第一区域的中心点P1的坐标和第二区域Y02的中心点P2的坐标在x轴方向上的差值的绝对值|Δx|＝|x00-x10|，在y轴方向上的差值的绝对值|Δy|＝|y00-y10|。那么当|Δx|不小于x轴方向对应的预设偏离值，且|Δy|不小于y轴方向对应的预设偏离值时，摄像机确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件。示例的，x轴方向对应的预设偏离值可以等于4，y轴方向对应的预设偏离值可以等于4。预设偏离值的单位可以按照实际需求来设置。
对于第二条件，摄像机先确定可见光图像相对于指定方向的第一偏转角，并确定红外图像相对于指定方向的第二偏转角。当第一偏转角与第二偏转角的差值的绝对值不小于第二预设偏离值时，摄像机确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第二条件。其中，指定方向可以为水平方向。第一偏转角为可见光图像中任意两个第一区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角；第二偏转角为红外图像中与该两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角。
图7示例性示出了可见光图像相对于指定方向的第一偏转角的示意图。图7所示的可见光图像包括两个第一区域：Y01和C01，其中，Y01的中心点为P，C01的中心点为Q，P和Q的连线l与指定方向(如图7中v所指示的方向)之间的夹角θ即为第一偏转角。
比如，摄像机确定的可见光图像相对于指定方向的第一偏转角z0，以及红外图像相对于指定方向的第二偏转角z1如图8所示，参见图8，可见光图像包括2个第一区域，2个第一区域分别为Y01和C01，Y01为圆形区域，C01为长方形区域，红外图像包括2个第二区域，2个第二区域分别为Y02和C02，Y02为圆形区域，C02为长方形区域，Y02与Y01对应，C02与C01对应。其中，第一偏转角z0为Y01和C01的中心点的连线l1与指定方向(如图8中v所指示的方向)之间的夹角。第二偏转角z1为Y02和C02的中心点的连线l2与指定方向(如图8中v所指示的方向)之间的夹角。那么第一偏转角与第二偏转角的差值的绝对值|Δz|为|z0-z1|。当|Δz|不小于第二预设偏离值时，摄像机确定可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第二条件。示例的，第二预设偏离值可以等于0.2度。需要说明的是，实际应用中，图8所示的可见光图像和红外图像是存在重叠区域的，此处两个图像不重叠仅是为了更加清楚地展示两个图像中的区域。
步骤206、当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对红外图像的位置进行调整，使得可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足目标条件。
其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。
在一种可实现方式中，当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件时，摄像机在监控画面中对红外图像的位置进行调整，使得可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足第一条件。
在另一种可实现方式中，当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第二条件时，摄像机在监控画面中对红外图像的位置进行调整，使得可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足第二条件。
在又一种可实现方式中，当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件和第二条件时，摄像机在监控画面中对红外图像的位置进行调整，使得可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足第一条件和第二条件。在该种可实现方式中，示例的，x轴方向对应的预设偏离值等于4，y轴方向对应的预设偏离值等于4，第二预设偏离值等于0.2度。参见图8，假设对于Y01和Y02来说，Y01的中心点的坐标和Y02的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值|Δx|<4，Y01的中心点的坐标和Y02的中心点的坐标在y轴方向上的差值的绝对值|Δy|<4，第一偏转角z0与第二偏转角z1的差值的绝对值|Δz|>0.2，那么摄像机在监控画面中对红外图像的位置进行调整，使得|Δx|<4，|Δy|<4且|Δz|<0.2。
在本发明实施例中，当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足目标条件时，摄像机可以沿着x轴方向或y轴方向平移红外图像，和/或，旋转红外图像以调整红外图像相对于指定方向的第二偏转角。具体的，摄像机可以根据任意一对区域的中心点的坐标的差值的正负来确定平移红外图像的方向，并根据第一偏转角与第二偏转角的差值的正负来确定旋转红外图像的方向。
假设基于监控画面中的可见光图像建立该预设坐标系，将可见光图像的左上角作为该预设坐标系的坐标原点，那么在该预设坐标系中，y轴的正方向是竖直向下，对于图8中的C01和C02来说，Δy＝y01-y11＝6，表明C01的中心点的纵坐标大于C02的中心点的纵坐标，此时，摄像机需要沿y轴的正方向移动红外图像，使得|Δy|小于y轴方向对应的预设偏离值。假设对于图8中的C01和C02来说，Δy＝y01-y11＝-6，表明C01的中心点的纵坐标小于C02的中心点的纵坐标，此时，摄像机需要沿y轴的负方向移动红外图像。
可选的，在本发明实施例中，摄像机在监控画面中对红外图像的位置进行调整，可以包括：
1、当位置调整精度小于预设精度时，在监控画面中对红外图像的位置进行多次调整，并记录调整次数。
2、当记录的调整次数未达到预设调整次数，且可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足目标条件时，停止执行调整操作，并确定调整操作执行成功。
当位置调整精度小于预设精度时，摄像机无法通过一次调整操作完成对红外图像的位置的调整，而需要在监控画面中对红外图像的位置进行多次调整。在这种情况下，为了提高图像处理效率，摄像机在对红外图像的位置进行多次调整时，可以记录下调整次数。假设目标条件包括第一条件和第二条件，在本发明实施例中，摄像机每执行一次调整操作，就检测可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置是否满足第一条件和第二条件，并当可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件和第二条件时，继续执行调整操作。
当记录的调整次数未达到预设调整次数，且可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置满足第一条件和第二条件时，摄像机停止调整操作，并确定调整操作执行成功。
当记录的调整次数已达到预设调整次数，但仍存在可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足第一条件和第二条件的现象时，摄像机则确定调整操作执行失败，处理流程结束，这样一来，可以减轻摄像机的计算压力，避免造成不必要的资源浪费。
示例的，预设调整次数可以等于3。当记录的调整次数为2，且可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足第一条件和第二条件时，摄像机则停止执行调整操作，不再对红外图像的位置进行调整，并确定调整操作执行成功。当记录的调整次数为4，可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置仍不满足第一条件和第二条件，摄像机则确定调整操作执行失败，处理流程结束。
本发明实施例提供的位置调整方式，能够使红外图像和可见光图像中对应像素点在x轴方向和y轴方向的匹配精度保持在3个像素点以内，并使可见光图像相对于指定方向的第一偏转角与红外图像相对于指定方向的第二偏转角的匹配精度在0.1度以内，极大提高了摄像机生成的彩色图像的质量。尤其适用于低照度环境，能够应用于民用安防领域。
步骤207、基于可见光图像和调整后的红外图像融合生成彩色图像。
其中，彩色图像中每个像素点的色彩信息是从可见光图像中得到的，每个像素点的亮度信息是从红外图像中得到的。
其中，如图9所示，步骤207可以包括：
步骤2071、获取预先记录的可见光图像中每个第一区域的像素点的色彩信息，以及红外图像中每个第二区域的像素点的亮度信息。
步骤2072、对获取的对应像素点的色彩信息和亮度信息进行融合处理，以得到彩色图像。
由于可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足目标条件，两个图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差减小，对应像素点的位置偏差减小，所以，在对获取的对应像素点的色彩信息和亮度信息进行融合处理时，可以提高彩色图像的清晰度，进而提高彩色图像的质量。
需要说明的是，本公开实施例提供的图像处理方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本公开的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的图像处理方法，能够在可见光图像在监控画面的位置和红外图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对红外图像的位置进行调整，使得可见光图像的位置与调整后的红外图像的位置满足目标条件，之后，再基于可见光图像和调整后的红外图像融合生成彩色图像，其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值；第二条件为：可见光图像相对于指定方向的第一偏转角与红外图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。由于两个图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差减小，对应像素点的位置偏差减小，所以提高了摄像机最终生成的彩色图像的清晰度，提高了彩色图像的质量。
第一图像和第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像，当第一图像为红外图像，第二图像为可见光图像时对应的图像处理方法可以参考图3进行说明，在此不再赘述。
图10是根据一示例性实施例示出的一种图像处理装置300的框图，该图像处理装置可以用于图1所示的摄像机，该图像处理装置300包括：
获取模块310，用于获取监控场景的第一图像和第二图像，第一图像包括n个第一区域，n≥2，第二图像包括与n个第一区域一一对应的n个第二区域，每个第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个，其中，第一图像和第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像。
调整模块320，用于当第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件。
处理模块330，用于基于第一图像和调整后的第二图像融合生成彩色图像，彩色图像中每个像素点的色彩信息是从可见光图像中得到的，每个像素点的亮度信息是从红外图像中得到的。
其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个，第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域；第二条件为：第一图像相对于指定方向的第一偏转角与第二图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值，第一偏转角为第一图像中任意两个第一区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角，第二偏转角为第二图像中与两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与指定方向之间的夹角。
可选的，预设坐标系为具有相互垂直的x轴和y轴的二维坐标系，第一预设偏离值包括x轴方向对应的预设偏离值和y轴方向对应的预设偏离值，如图11所示，该装置300还可以包括：
第一确定模块340，用于确定任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标。
第二确定模块350，用于确定该任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标分别在x轴方向上的差值的绝对值和在y轴方向上的差值的绝对值。
第三确定模块360，用于当任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值不小于x轴方向对应的预设偏离值，且任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在y轴方向上的差值的绝对值不小于y轴方向对应的预设偏离值时，确定第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足第一条件。
可选的，调整模块320，用于：
当位置调整精度小于预设精度时，在监控画面中对第二图像的位置进行多次调整，并记录调整次数；
当记录的调整次数未达到预设调整次数，且第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件时，停止执行调整操作，并确定调整操作执行成功。
可选的，第一确定模块340，用于：
对第一图像进行平滑去噪；
检测处理后的第一图像中的边缘信息；
基于边缘信息和第一区域对应的参考图形，得到第一区域，参考图形具有指定的尺寸和形状；
采用最小二乘法对得到的第一区域进行拟合，以得到第一区域的中心点的坐标。
可选的，第一图像为可见光图像，第二图像为红外图像，
如图11所示，该装置300还可以包括：
记录模块370，用于记录可见光图像中每个第一区域的像素点的色彩信息和红外图像中每个第二区域的像素点的亮度信息。
转换模块380，用于将可见光图像和红外图像分别转换为灰度图像。
第四确定模块390，用于将可见光图像对应的灰度图像在监控画面中的位置确定为可见光图像的位置。
第五确定模块391，用于将红外图像对应的灰度图像在监控画面中的位置确定为红外图像的位置。
相应的，处理模块330，用于：
获取预先记录的可见光图像中每个第一区域的像素点的色彩信息，以及红外图像中每个第二区域的像素点的亮度信息；
对获取的对应像素点的色彩信息和亮度信息进行融合处理，以得到彩色图像。
图11中其他标记含义可以参考图10。
综上所述，本发明实施例提供的图像处理装置，能够在第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件，之后，再基于第一图像和调整后的第二图像融合生成彩色图像，其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值；第二条件为：第一图像相对于指定方向的第一偏转角与第二图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。由于两个图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差减小，对应像素点的位置偏差减小，所以提高了摄像机最终生成的彩色图像的清晰度，提高了彩色图像的质量。
图12是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的框图，该计算机设备用于图1所示的摄像机。该计算机设备400包括：处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404。
处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。
存储器403，用于存放计算机程序4031。
处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序，实现图2或图3所示的图像处理方法。
存储器403可能包含高速随机存取存储器，也可能包含非不稳定的存储器，例如至少一个磁盘存储器。
综上所述，本发明实施例提供的计算机设备，能够在第一图像在监控画面的位置和第二图像在监控画面的位置不满足目标条件时，在监控画面中对第二图像的位置进行调整，使得第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足目标条件，之后，再基于第一图像和调整后的第二图像融合生成彩色图像，其中，目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个。第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值；第二条件为：第一图像相对于指定方向的第一偏转角与第二图像相对于指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值。由于两个图像中具有相同图像特征的区域的位置的偏差减小，对应像素点的位置偏差减小，所以提高了摄像机最终生成的彩色图像的清晰度，提高了彩色图像的质量。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图像处理方法。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述图像处理方法。
本发明实施例还提供了一种芯片，该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令，当该芯片运行时能够执行上述图像处理方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取监控场景的第一图像和第二图像，所述第一图像包括n个第一区域，n≥2，所述第二图像包括与所述n个第一区域一一对应的n个第二区域，每个所述第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，所述图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个，其中，所述第一图像和所述第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像；
当所述第一图像在监控画面的位置和所述第二图像在所述监控画面的位置不满足目标条件时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整，使得所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件；
基于所述第一图像和调整后的所述第二图像融合生成彩色图像，所述彩色图像中每个像素点的色彩信息是从所述可见光图像中得到的，所述每个像素点的亮度信息是从所述红外图像中得到的；
其中，所述目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个，所述第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，所述任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域；所述第二条件为：所述第一图像相对于指定方向的第一偏转角与所述第二图像相对于所述指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值，所述第一偏转角为所述第一图像中任意两个第一区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角，所述第二偏转角为所述第二图像中与所述两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设坐标系为具有相互垂直的x轴和y轴的二维坐标系，所述第一预设偏离值包括x轴方向对应的预设偏离值和y轴方向对应的预设偏离值，
在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整之前，所述方法还包括：
确定任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标；
确定所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标分别在x轴方向上的差值的绝对值和在y轴方向上的差值的绝对值；
当所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在x轴方向上的差值的绝对值不小于x轴方向对应的预设偏离值，且所述任一第一区域的中心点的坐标和对应的第二区域的中心点的坐标在y轴方向上的差值的绝对值不小于y轴方向对应的预设偏离值时，确定所述第一图像在监控画面的位置和所述第二图像在监控画面的位置不满足所述第一条件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整，包括：
当位置调整精度小于预设精度时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行多次调整，并记录调整次数；
当记录的调整次数未达到预设调整次数，且所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件时，停止执行调整操作，并确定调整操作执行成功。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定第一区域的中心点的坐标，包括：
对所述第一图像进行平滑去噪；
检测处理后的第一图像中的边缘信息；
基于所述边缘信息和所述第一区域对应的参考图形，得到所述第一区域，所述参考图形具有指定的尺寸和形状；
采用最小二乘法对得到的所述第一区域进行拟合，以得到所述第一区域的中心点的坐标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图像为可见光图像，所述第二图像为红外图像，
在所述获取监控场景的第一图像和第二图像之后，所述方法还包括：
记录所述可见光图像中每个所述第一区域的像素点的色彩信息和所述红外图像中每个所述第二区域的像素点的亮度信息；
将所述可见光图像和所述红外图像分别转换为灰度图像；
将所述可见光图像对应的灰度图像在所述监控画面中的位置确定为所述可见光图像的位置；
将所述红外图像对应的灰度图像在所述监控画面中的位置确定为所述红外图像的位置；
所述基于所述第一图像和调整后的所述第二图像融合生成彩色图像，包括：
获取预先记录的所述可见光图像中每个所述第一区域的像素点的色彩信息，以及所述红外图像中每个所述第二区域的像素点的亮度信息；
对获取的对应像素点的色彩信息和亮度信息进行融合处理，以得到所述彩色图像。
6.一种图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取监控场景的第一图像和第二图像，所述第一图像包括n个第一区域，n≥2，所述第二图像包括与所述n个第一区域一一对应的n个第二区域，每个所述第一区域与对应的第二区域具有相同的图像特征，所述图像特征至少包括纹理特征、形状特征和空间关系特征中的一个，其中，所述第一图像和所述第二图像中一个为红外图像，另一个为可见光图像；
调整模块，用于当所述第一图像在监控画面的位置和所述第二图像在所述监控画面的位置不满足目标条件时，在所述监控画面中对所述第二图像的位置进行调整，使得所述第一图像的位置与调整后的第二图像的位置满足所述目标条件；
处理模块，用于基于所述第一图像和调整后的所述第二图像融合生成彩色图像，所述彩色图像中每个像素点的色彩信息是从所述可见光图像中得到的，所述每个像素点的亮度信息是从所述红外图像中得到的；
其中，所述目标条件包括第一条件和第二条件中的至少一个，所述第一条件为：在预设坐标系中，任意一对区域的中心点的坐标的差值的绝对值小于第一预设偏离值，所述任意一对区域包括第一区域和对应的第二区域；所述第二条件为：所述第一图像相对于指定方向的第一偏转角与所述第二图像相对于所述指定方向的第二偏转角的差值的绝对值小于第二预设偏离值，所述第一偏转角为所述第一图像中任意两个第一区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角，所述第二偏转角为所述第二图像中与所述两个第一区域对应的两个第二区域的中心点的连线与所述指定方向之间的夹角。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，
其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现权利要求1至5任一所述的图像处理方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一所述的图像处理方法。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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