[發(fā)明專利]用于生成和評(píng)估圖像的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280035625.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN103688530B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.克里斯托弗;I.施密特;P.溫克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沃思測(cè)量技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/232
• 分類號(hào): H04N5/232;H04N5/235;G01B5/004;G01B21/04;G01B11/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 杜荔南,劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用光學(xué)傳感器、如相機(jī)生成和評(píng)估對(duì)象的至少一個(gè)片段的圖像的方法。

背景技術(shù)

為了提供低噪聲和高對(duì)比度的圖像來例如用于坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)以及其他技術(shù)領(lǐng)域中的圖像處理或者自動(dòng)聚焦測(cè)量，需要調(diào)整相機(jī)處的相應(yīng)積分時(shí)間。在坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)中，在所生成的照片處例如確定輪廓或輪廓點(diǎn)。為了這可以以最高精度進(jìn)行，要優(yōu)選盡可能清晰的成像。但是這樣做的前提是，在相機(jī)的積分時(shí)間期間，對(duì)象和相機(jī)不彼此移位。否則出現(xiàn)模糊效應(yīng)，所述模糊效應(yīng)影響輪廓位置確定時(shí)的精度。

為了避開所述問題，在現(xiàn)有技術(shù)中公知有如下方法：其中為相機(jī)選擇特別短的積分時(shí)間。但是在此的問題是，圖像是非常暗的并且因此是有噪聲的。為了嘗試避開這些缺點(diǎn)，可以操控光源短時(shí)間地在閃光運(yùn)行中超過其持續(xù)負(fù)載。

由此可以實(shí)現(xiàn)較高的亮度。但是在特別快的運(yùn)動(dòng)和暗場(chǎng)景的情況下，這常常是不夠的，并且圖像要么過暗要么由此是有噪聲的，或者必須長(zhǎng)時(shí)間地積分，以至于圖像不清晰性導(dǎo)致測(cè)量偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，改進(jìn)開頭提到類型的方法，使得避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，尤其是生成亮圖像，所述亮圖像不具有或在一定程度上不具有尤其是在相機(jī)和對(duì)象或要拍攝的片段之間進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)測(cè)量失真的不清晰性。

為了解決該任務(wù)，尤其是提出，從至少一個(gè)片段拍攝多個(gè)單圖像，并且為了生成圖像，將所述單圖像或其信號(hào)相對(duì)于所述至少一個(gè)片段彼此對(duì)準(zhǔn)并且疊加成總圖像。

本發(fā)明尤其是規(guī)定一種解決方案，其特征在于，從一個(gè)片段或從多個(gè)片段拍攝單圖像，使得單圖像至少部分地重疊，并且為了生成圖像將所述單圖像或其信號(hào)相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)并且疊加成總圖像作為所述一個(gè)或多個(gè)片段的圖像，其中為了評(píng)估總圖像考慮到所述單圖像的彼此重疊的區(qū)域。

本發(fā)明提出一種利用諸如相機(jī)的光學(xué)傳感器來生成和評(píng)估對(duì)象的至少一個(gè)片段的圖像的方法，其特征在于，從至少一個(gè)片段拍攝單圖像，其中至少一些單圖像分別至少部分地重疊，并且為了生成圖像將所述單圖像或其信號(hào)相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)并且疊加成總圖像作為所述至少一個(gè)片段的圖像，其中對(duì)所述總圖像的評(píng)估基本上限于所述單圖像的重疊區(qū)域和/或?qū)λ隹倛D像或其一部分的評(píng)估基于具有重疊區(qū)域的單圖像的所述重疊區(qū)域進(jìn)行。

基于根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)考慮到光學(xué)傳感器——下面在不限制保護(hù)范圍的情況下亦稱相機(jī)——與對(duì)象的所述至少一個(gè)片段之間在拍攝單圖像期間的位置改變，從而提供不具有運(yùn)動(dòng)不清晰性的亮圖像。

本發(fā)明因此涉及一種利用相機(jī)生成圖像的方法，其中從多個(gè)單圖像中在考慮到單照片之間的位置偏移的情況下原則上通過疊加來生成總圖像。

尤其是將多個(gè)單照片的強(qiáng)度疊加，以便生成亮的總圖像。由于物理上的限制在兩個(gè)單照片之間總是存在相機(jī)與所拍攝的測(cè)量對(duì)象區(qū)域之間的輕微位置移位，因此必須校正所述位置移位。

根據(jù)本發(fā)明，這可以通過如下方式來進(jìn)行：在每個(gè)單照片處測(cè)量位置或者根據(jù)所拍攝的圖像研究相關(guān)性并由此計(jì)算位置偏差。

在下一步驟中，單照片根據(jù)其彼此位置偏差被移位到共同的位置并且優(yōu)選地被移位到共同的像素柵格中。接著，進(jìn)行灰度值幅度的疊加以形成疊加圖像。至少在橫向上給該圖像指派所選像素柵格的測(cè)量位置。在與圖像平面垂直的剩余的第三空間方向上，優(yōu)選地分配疊加單照片的位置的平均。

這意味著，從與距離平面相距的距離值中計(jì)算平均值。如果圖像平面處于x－y平面中，則因此通過對(duì)單圖像的單Z值取平均來計(jì)算分配給該圖像或該總圖像的Z值。

根據(jù)本發(fā)明，從單圖像中生成具有所需亮度的和圖像而不出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不清晰性，使得對(duì)象的至少一個(gè)片段可以被評(píng)估并由此被測(cè)量。

所述單圖像——亦稱部分圖像——相對(duì)于對(duì)象的其中存在的同一片段彼此對(duì)準(zhǔn)，以便生成和圖像，該和圖像是所述總圖像并由此是要生成的圖像。

從要測(cè)量的對(duì)象的至少一個(gè)片段中拍攝單圖像這一特征當(dāng)然不排除檢測(cè)整個(gè)對(duì)象。

本發(fā)明涉及一種利用諸如相機(jī)的光學(xué)傳感器來生成圖像的方法，其中將基本上包含對(duì)象的同一片段、即包含最大部分疊加對(duì)象片段的多個(gè)單照片疊加，其中考慮單照片彼此的空間位置。

本發(fā)明的特征尤其是，借助于單照片的灰度值的相關(guān)性和/或借助于在每個(gè)單照片處確定的傳感器或相機(jī)位置來確定單照片彼此的空間位置。傳感器或相機(jī)位置例如從傳感器或相機(jī)被集成在其中的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的軸的位置中得出。

灰度值的相關(guān)這樣進(jìn)行，使得形成最大的和值。該和值表示單圖像相對(duì)于至少一個(gè)片段的最大一致性，所述至少一個(gè)片段可以通過要疊加的單圖像的顯然的側(cè)向、也即橫向移位來實(shí)現(xiàn)。