[發明專利]一種可見光全景識別融入系統和方法

在審

• 申請號: 201910344884.5
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110136213A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 賈春陽;劉詩弘;萬中全
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T3/40;H04N5/262;H04N5/265;G09G3/38
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種可見光全景識別融入系統，其特征在于，包括全景圖像采集模塊、存儲模塊、圖像處理中心、驅動模塊和電致變色器件顯示模塊；

所述全景圖像采集模塊采集周圍的圖像信息，傳輸至存儲模塊；圖像處理中心提取存儲模塊中的圖像，進行處理和識別；識別得到的顏色信息傳輸至驅動模塊，驅動電致變色器件顯示與外界顏色一致的顏色；

所述圖像處理中心對全景圖像進行分解，得到全景圖像的反射圖和亮度圖，對反射圖的顏色進行識別，得到顏色信息。

2.根據權利要求1所述的可見光全景識別融入系統，其特征在于，所述圖像處理中心進行處理和識別的具體過程為：

步驟1、對全景圖像進行分解，得到反射圖和亮度圖：

1.1基于Lambert光照模型中，一個像素點的響應公式：

p_k表示全景圖中一個像素的值，ω表示成像設備響應的波長范圍，λ表示可見光的波長，R(λ)表示物體反射面的光譜反射率，S(λ)表示光譜能量分布函數，N_k(λ)表示傳感器靈敏度函數，其中，N_k(λ)＝δ(λ-λ_k),k∈{R,G,B}；

1.2將N_k(λ)＝δ(λ-λ_k)代入公式(1)，可得：

由公式(2)可知，對于一個像素點：p_k＝R(λ_k)S(λ_k)，即對于整幅全景圖像，可得：

其中，x,y表示圖像中每個像素點的位置；

1.3由公式(3)可得，全景圖像：

I(x,y)＝R(x,y)S(x,y) (4)

其中，I(x,y)代表全景圖像，S(x,y)代表亮度圖像，R(x,y)代表反射圖像；

步驟2、對公式(4)兩邊求對數，可得：

i(x,y)＝r(x,y)+s(x,y) (5)

其中，i(x,y)＝logI(x,y)，r(x,y)＝logR(x,y)，s(x,y)＝logS(x,y)；

步驟3、由公式(5)，可得：

r(x,y)＝i(x,y)-s(x,y)

在約束條件為局部和全局的Retinex約束、時域Retinex約束或者幾何結構約束的條件下，求解得到r(x,y)，進而可得反射圖像R(x,y)。

3.一種可見光全景識別融入方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、圖像處理中心控制全景圖像采集模塊采集周圍圖像，并存儲于存儲模塊中；

步驟2、圖像處理中心讀取存儲模塊中的圖像信息，對圖像進行預處理，拼接，融合得到全景圖；

步驟3、對步驟2得到的全景圖像進行分解，得到反射圖和亮度圖：

3.1基于Lambert光照模型中，一個像素點的響應公式：

p_k表示步驟2得到的全景圖中一個像素的值，ω表示成像設備響應的波長范圍，λ表示可見光的波長，R(λ)表示物體反射面的光譜反射率，S(λ)表示光譜能量分布函數，N_k(λ)表示傳感器靈敏度函數，其中，N_k(λ)＝δ(λ-λ_k),k∈{R,G,B}；

3.2將N_k(λ)＝δ(λ-λ_k)代入公式(1)，可得：

由公式(2)可知，對于一個像素點：p_k＝R(λ_k)S(λ_k)，即對于整幅全景圖像，可得：

其中，x,y表示圖像中每個像素點的位置；

3.3由公式(3)可得，全景圖像：

I(x,y)＝R(x,y)S(x,y) (4)

其中，I(x,y)代表全景圖像，S(x,y)代表亮度圖像，R(x,y)代表反射圖像；

步驟4、對公式(4)兩邊求對數，可得：

i(x,y)＝r(x,y)+s(x,y) (5)

其中，i(x,y)＝logI(x,y)，r(x,y)＝logR(x,y)，s(x,y)＝logS(x,y)；

步驟5、由公式(5)，可得：

r(x,y)＝i(x,y)-s(x,y)

在約束條件為局部和全局的Retinex約束、時域Retinex約束或者幾何結構約束的條件下，求解得到r(x,y)，進而可得反射圖像R(x,y)；

步驟6、對步驟5得到的反射圖進行顏色識別，將識別到的顏色信息傳輸至驅動模塊；

步驟7、驅動模塊接收步驟6的顏色信息，經微控制器輸出對應模擬信號、再通過運算放大器放大電流信號后，傳輸至電致變色顯示模塊，以驅動電致變色器件顯示與外界顏色一致的顏色。