[發明專利]一種利用傳統數碼相機獲取RGB和紅外圖像的方法

有效

• 申請號: 201810050286.2
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108460805B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 孫幫勇
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

本發明公開了一種利用傳統數碼相機獲取RGB和紅外圖像的方法，步驟包括：步驟1、在Bayer陣列模式下，利用去除熱鏡后G位置上的數據計算獨立的G通道值和NIR通道值；步驟2、利用插值方法計算所有像素位置的G通道值和NIR通道值；步驟3、計算每個像素位置的R通道值和B通道值，通過以上的三個步驟，最終獲得每個像素位置上的R、G、B、NIR四個通道值，從而產生一副完整的RGB圖像和NIR圖像。本發明的方法簡單，圖像效果好。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，涉及一種利用傳統數碼相機獲取RGB和紅外圖像的方法。

背景技術

近紅外光(Near Infrared，NIR)是介于可見光和中紅外光之間的電磁波，按ASTM(美國試驗和材料檢測協會)定義是指波長在780nm～2526nm范圍內的電磁波，習慣上又將近紅外區劃分為近紅外短波(780nm～1100nm)和近紅外長波(1100～2526nm)兩個區域。在傳統的紅外成像過程中，780nm～1100nm的近紅外短波應用最廣，已在文化藝術、司法公安、醫學生物、遙感、天文、農林、工業以及科學研究中得到廣泛應用。

目前市場上的近紅外光譜儀或相機大都通過濾色片等分光設備對780nm～1100nm光波進行選取，這部分波段的光線在傳感器上曝光后形成單通道的近紅外光譜圖像，該類設備一般是紅外單通道成像，不包含可見光部分，并且價格較為昂貴。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用傳統數碼相機獲取RGB和紅外圖像的方法，解決了現有技術中存在的近紅外設備單一成像以及設備成本的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種利用傳統數碼相機獲取RGB和紅外圖像的方法，按照以下步驟實施：

步驟1、在Bayer陣列模式下，利用去除熱鏡后G位置上的數據計算獨立的G通道值和NIR通道值；

步驟2、利用插值方法計算所有像素位置的G通道值和NIR通道值；

步驟3、計算每個像素位置的R通道值和B通道值，

通過以上的三個步驟，最終獲得每個像素位置上的R、G、B、NIR四個通道值，從而產生一副完整的RGB圖像和NIR圖像。

本發明的有益效果是，通過對普通的數碼相機進行簡單改造，同時獲得可見光RGB和近紅外圖像，也就是說，采用本發明的方法，在不增加任何硬件成本的條件下，將傳統RGB數碼相機改造成RGBN四通道圖像獲取設備(N指NIR近紅外通道)。

附圖說明

圖1是Bayer陣列的馬賽克圖像模式圖；

圖2是去除熱鏡后的馬賽克圖像模式圖；

圖3是在4×4的待處理圖像區域中8個位置的綠色位置順序示意圖；

圖4是在Bayer陣列中，R位置和B位置上恢復G信號示意圖；

圖5是在Bayer陣列中，R位置和B位置上、下、左、右鄰域都是G顏色；

圖6是Bayer陣列中R1、G2、G4、B5四點位置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

在傳統RGB數碼相機中，成像傳感器為CCD或CMOS部件，該部件所采用的感光材料一般是硅，由于硅材料對可見光波段和近紅外NIR波段都有光敏性，因此傳統RGB數碼相機對NIR波段進行屏蔽，從而消除對可見光波段的干擾。在硬件上，RGB數碼相機通過放置干涉濾光片對780nm～1100nm的NIR波段進行過濾，這個濾光片常被稱為熱鏡(hot mirror)。