[發(fā)明專利]一種基于紅外視頻的矯正方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911293864.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN111145111A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童景哲;鄭恩輝;陳錫愛;徐紅偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T7/80
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳輝

本發(fā)明公開了一種基于紅外視頻的矯正方法，包括棋盤格材料的選擇和對(duì)棋盤格紅外照片的處理矯正；制作棋盤格材料的選擇決定棋盤格紅外照片的效果，將拍好的棋盤格紅外照片經(jīng)過銳化處理，檢測(cè)銳化后圖片中的角點(diǎn)，通過檢測(cè)出的角點(diǎn)信息對(duì)照片進(jìn)行矯正，可以去除照片由于畸變引起的誤差，可通過對(duì)棋盤紅外照片進(jìn)行矯正得到相機(jī)的矯正數(shù)據(jù)，使用得到的校正數(shù)據(jù)對(duì)該相機(jī)拍攝的紅外視頻進(jìn)行矯正。本發(fā)明驗(yàn)證了紅外視頻矯正方法的有效性，提高了紅外視頻的準(zhǔn)確度，同時(shí)具有實(shí)時(shí)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種針對(duì)紅外視頻的矯正方法。可用于驗(yàn)證基于紅外視頻矯正處理的視頻處理方法。由于紅外攝像機(jī)的成像原理，所拍攝的紅外視頻存在著一定程度的畸變。本發(fā)明在可以消除紅外攝像機(jī)所拍攝視頻中存在的畸變的同時(shí)具有很好的實(shí)時(shí)性。

技術(shù)背景

隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)人身及財(cái)產(chǎn)的保護(hù)越加重視。布置視頻監(jiān)控作為最常見的安保手段被廣泛應(yīng)用，紅外攝像機(jī)因其突出的夜間監(jiān)控效果被大量應(yīng)用。紅外攝像機(jī)具有亮度高、夜視距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定、光線勻等優(yōu)點(diǎn)。但紅外攝像機(jī)所拍攝的紅外圖片存在著變形問題，為了更好的利用紅外攝像機(jī)拍攝的圖像與視頻，需要將這些變形了的紅外圖片與視頻矯正成人們視覺習(xí)慣的圖像與視頻。

由于紅外攝像機(jī)顯示的是代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像，所以不能很好的分辨圖像中的邊緣細(xì)節(jié)。所以在檢測(cè)標(biāo)定紅外圖像中具有的畸變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差，不利于圖像的矯正。為了個(gè)更好的獲取圖像畸變的信息，需要拍攝的棋盤格紅外照片具有很好邊緣分解。

本發(fā)明針對(duì)上述應(yīng)用場(chǎng)景，提出了一種于紅外視頻的矯正方法。可將紅外攝像機(jī)拍攝的紅外視頻中的畸變消除，達(dá)到將畸變的紅外視頻矯正成人們視覺習(xí)慣的紅外視頻。因?yàn)橥幌鄼C(jī)鏡頭的參數(shù)是固定不變的，所以只需要在開始使用時(shí)進(jìn)行一次矯正，將矯正的參數(shù)儲(chǔ)存下來，之后拍攝的視頻利用儲(chǔ)存下來的參數(shù)將畸變矯正，并且可以做到對(duì)紅外視頻畸變的實(shí)時(shí)處理。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于紅外視頻的矯正方法。本方法可將紅外攝像機(jī)拍攝的紅外視頻中的畸變消除，達(dá)到將畸變的紅外視頻矯正成人們視覺習(xí)慣的紅外視頻。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于紅外視頻的矯正方法，上體步驟如下：步驟1：制作棋盤格板，拍取照射過的棋盤格板的紅外照片；步驟2：對(duì)棋盤格紅外照片進(jìn)行處理后，檢測(cè)棋盤格照片的角點(diǎn)，通過檢測(cè)出的角點(diǎn)信息獲得紅外攝像頭的內(nèi)參數(shù)矩陣與畸變系數(shù)；步驟3：使用得到的內(nèi)參數(shù)矩陣與畸變系數(shù)對(duì)該相機(jī)拍攝的紅外視頻逐幀進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的紅外視頻矯正。

優(yōu)選地，在步驟1中制作棋盤格板是：選擇毛坯為金屬的材料，材料的輻射系數(shù)＝0.1，用拋光使毛坯達(dá)到相應(yīng)的表面粗糙度，用打印好的棋盤格紙去裁剪掉所有黑色格子，然后貼在制作好的鋁板上，用噴槍噴射為本色黑的油漆，經(jīng)過一段時(shí)間的凝固，撕掉打印的棋盤格紙。

優(yōu)選地，拋光上述采用單面平面拋光機(jī)，該設(shè)備采用間隔式自動(dòng)噴液裝置，可自由設(shè)定噴液間隔時(shí)間；工件加壓采用氣缸加壓的方式，壓力可調(diào)；拋光后工件表面粗糙度可達(dá)到Ra0.02；平面度可控制在±0.2mm范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，噴槍采用低壓高效噴槍，噴槍與待噴件保持一定垂直距離，在噴幅重疊為70～75％，噴槍壓力為3.0～4.0巴，與被噴件永遠(yuǎn)保持垂直90度角，勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，在步驟2中：對(duì)棋盤格板紅外照片進(jìn)行銳化處理，將處理過的紅外照片轉(zhuǎn)化為灰度圖片后，對(duì)灰度圖進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)提取棋盤格的角點(diǎn)，獲取紅外攝像機(jī)的矯正參數(shù)；

優(yōu)選地，步驟3：通過得到的多張圖像的矯正參數(shù)對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，獲取攝像機(jī)的四個(gè)內(nèi)參數(shù)fx、fy、cx、cy和徑向畸變系數(shù)k₁、k₂、k₃與切向畸變系數(shù)k₄、k₅，得到紅外攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)矩陣與畸變系數(shù)；