[發(fā)明專利]混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510317137.4
• 申請(qǐng)日: 2015-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105091905B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴瓊海;李菲菲;王好謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)姿態(tài)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

計(jì)算攝像學(xué)中一個(gè)很重要的方向是在光譜域上對(duì)于傳統(tǒng)的成像技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，即高光譜技術(shù)。當(dāng)前大多數(shù)成像攝影技術(shù)都是基于紅、綠、藍(lán)三色信息對(duì)于場(chǎng)景影像進(jìn)行記錄的，雖然三色傳感成像技術(shù)符合人類視覺(jué)系統(tǒng)的成像需求，然而從物理原理的角度出發(fā)，現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景并非只有三色信息這么簡(jiǎn)單。從光源發(fā)出或經(jīng)物體反射的光線具有豐富的波長(zhǎng)，其中可見(jiàn)光覆蓋從390nm直至780nm的廣泛區(qū)域，包含了大量的信息。場(chǎng)景光線光譜正是指在這段波長(zhǎng)范圍內(nèi)光線光強(qiáng)的分布，這種光譜信息能夠反應(yīng)出光源、物體以及場(chǎng)景的自然屬性，因此光譜采集技術(shù)已成為了進(jìn)行科學(xué)研究與工程應(yīng)用的有效工具。

根據(jù)技術(shù)要求和采集條件的不同，現(xiàn)有的多光譜采集系統(tǒng)可以分為兩類：掃描式光譜成像儀和瞬時(shí)拍攝型拍攝光譜成像儀。各種技術(shù)解決方案都是通過(guò)犧牲空間或時(shí)間分辨率的方式對(duì)于光譜分辨率進(jìn)行補(bǔ)償，以采集多光譜信息。然而，如何快速、準(zhǔn)確地完成系統(tǒng)的標(biāo)定，對(duì)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性起著重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法。該方法具有標(biāo)度效率高、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供了一種混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法，所述混合相機(jī)包括RGB相機(jī)和灰度相機(jī)，所述方法包括以下步驟：通過(guò)所述混合相機(jī)得到預(yù)定目標(biāo)的RGB圖像和灰度圖像；加入預(yù)定形式的掩膜，利用所述灰度相機(jī)拍攝預(yù)設(shè)熒光照射下的白板光譜信息圖；根據(jù)所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖和所述白板光譜信息圖得到所述白板光譜信息圖中多個(gè)采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)；根據(jù)所述多個(gè)采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行位置標(biāo)定；根據(jù)所述灰度圖像中標(biāo)定的位置對(duì)所述RGB圖像進(jìn)行標(biāo)定。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法，可以快速地對(duì)RGB圖像和灰度圖像進(jìn)行標(biāo)定。具有標(biāo)定效率高，準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述根據(jù)所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖和所述白板光譜信息圖得到所述白板光譜信息圖中多個(gè)采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)，進(jìn)一步包括：根據(jù)所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖中的尖峰響應(yīng)得到所述白板光譜信息圖中的尖峰的位置坐標(biāo)；根據(jù)所述白板光譜信息圖中的尖峰的位置坐標(biāo)和所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖中的其它波長(zhǎng)與所述尖峰響應(yīng)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)之間的偏移量，計(jì)算所述白板光譜信息圖中其它采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

在一些示例中，所述根據(jù)所述灰度圖像中標(biāo)定的位置對(duì)所述RGB圖像進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)一步包括：將多個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行分組；根據(jù)每一組采樣點(diǎn)得到所述每一組采樣點(diǎn)所圍成的區(qū)域的頂點(diǎn)在所述RGB圖像上的位置坐標(biāo)；根據(jù)所述頂點(diǎn)在所述RGB圖像上的位置坐標(biāo)計(jì)算得到所述每一組采樣點(diǎn)所圍成的區(qū)域中其它位置的位置坐標(biāo)。

在一些示例中，四個(gè)采樣點(diǎn)被分為一組且，所述四個(gè)采樣點(diǎn)圍成矩形區(qū)域。

在一些示例中，所述矩形區(qū)域的四個(gè)頂點(diǎn)作為每一組采樣點(diǎn)所圍成的區(qū)域的頂點(diǎn)。

本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提供了一種混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定系統(tǒng)，包括：獲取模塊，用于獲取由混合相機(jī)拍攝得到的預(yù)定目標(biāo)的RGB圖像和灰度圖像，并獲取由加入預(yù)定形式的掩膜后利用所述灰度圖像拍攝的預(yù)設(shè)熒光照射下的白板光譜信息圖；位置坐標(biāo)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖和所述白板光譜信息圖得到所述白板光譜信息圖中多個(gè)采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)；標(biāo)定模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行位置標(biāo)定，并根據(jù)所述灰度圖像中標(biāo)定的位置對(duì)所述RGB圖像進(jìn)行標(biāo)定。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定系統(tǒng)，可以快速地對(duì)RGB圖像和灰度圖像進(jìn)行標(biāo)定。具有標(biāo)定效率高，準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。另外，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的混合相機(jī)高光譜采集系統(tǒng)的標(biāo)定系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述位置坐標(biāo)計(jì)算模塊用于：根據(jù)所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖中的尖峰響應(yīng)得到所述白板光譜信息圖中的尖峰的位置坐標(biāo)，并根據(jù)所述白板光譜信息圖中的尖峰的位置坐標(biāo)和所述預(yù)設(shè)熒光的光譜圖中的其它波長(zhǎng)與所述尖峰響應(yīng)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)之間的偏移量，計(jì)算所述白板光譜信息圖中其它采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)。