一种单摄像头成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种单摄像头成像方法，包括：S1、在任意光照条件下，基于单摄像头内置的可见光RGB和红外光IR混合传感器，获取拍摄物体的RGB‑IR混合像素阵列；S2、去除所述RGB‑IR混合像素阵列中RGB阵列和IR阵列的耦合相关性，得到像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列，以同时生成可见光图片和红外光图片。本发明专利技术提供的单摄像头成像方法及系统，通过将获取的拍摄物体的RGB‑IR混合像素阵列进行去耦合分离为RGB阵列和IR阵列，实现单摄像头不通过切换和开关方式同时让RGB和IR进行感光，从而同时获取可见光图片和红外光图片。

【技术实现步骤摘要】
一种单摄像头成像方法及装置
本专利技术属于生物特征识别
，更具体地，涉及一种单摄像头成像方法及装置。
技术介绍
在生物特征识别
中，人脸识别，作为一种重要的生物识别方法，与指纹、虹膜、声纹等其他生物特征相比，具有独到的技术优势：不需要使用者配合；采用非接触式采集，没有侵犯性，容易被接受；更符合人类的识别习惯，更自然，可交互性强；人脸识别技术在经济、安全、社会保障、军事等领域拥有巨大的潜在应用价值，尤其在需对用户身份进行验证或识别的场合，如银行、海关、重要安全部门的身份验证，驾照、护照、身份证等证件的核对，自动门禁、安全监控、罪犯搜捕等领域，自动人脸识别技术都具有广泛的市场前景。影响人脸识别性能的一个很关键的因素是光照变化。实际的人脸识别应用中，不同时间、不同场合的光照环境往往不同，甚至是变化巨大的。这使得光照变化的问题成为人脸识别技术的最大挑战之一。光照问题在实际应用中最为重要，用户普遍要求人脸识别系统能适应不同的光照环境。一般的人脸识别系统都采用普通的可见光人脸图像进行识别，这类系统容易收到环境光线变化的影响，在识别之前往往需要采用一些预处理算法对光照进行处理。虽然光照预处理算法能在一定程度上消除光照的影响，但同时也会使图像损失一部分有用的信息。在现有技术中，更多的是利用近红外人脸识别方案，由于近红外图像在任意环境光照下都是清晰、正面光照的，这为构建不受环境光影响且高度准确的提供了良好的图像数据技术，解决了困扰人脸识别领域的环境光照的问题，克服了可见光技术在光线变化后性能下降，以及黑暗情况下无法识别的弊端。虽然近红外人脸识别一定程度在克服光照问题上显示出了优势，但是却有其缺点：如不能利用已有的大量可见光照片(如：二代证照片，逃犯照片库等)，用户需要重新构建近红外照片库，费时费力；主动光源经过长期使用后，会出现损坏和衰减，带来更多的后期维护等。现有技术中，为了综合可见光人脸识别和近红外人脸识别的各自优势，在解决光线问题的一般技术方案都采用双光源融合的方案。即采用可见光源加红外光源，主要有以下两种方案进行融合。第一种是双摄像头方案，一个可见光摄像头加一个红外光摄像头。两个摄像头可以同时获得可见光和红外光两种图片；另一种是单摄像头方案，即一个摄像头的传感器具有可见光和红外光同时感光的能力。但是需要通过控制IRCut(开关)，通过开关关闭和开启，实现切换可见光和红外光分别得到可见光图像和红外图像。但是上述现有技术的两种方案中，采用双摄像头的方案需要两个摄像头同时工作且针对不同摄像头设计两套图像处理算法，应用环境复杂不便；而采用单摄像头切换的方案无法同时得到可见光图像和红外图像，成像会有时间切换造成的运动损失，图像获取不准确。故而现在亟须一种单摄像头成像方案来克服上述现有技术存在的问题，从而较好的应用在生物特征识别中。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种单摄像头成像方法，包括：S1、在任意光照条件下，基于单摄像头内置的可见光RGB和红外光IR混合传感器，获取拍摄物体的RGB-IR混合像素阵列；S2、去除所述RGB-IR混合像素阵列中RGB阵列和IR阵列的耦合相关性，得到像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列，以同时生成可见光图片和红外光图片。根据本专利技术的第二方面，提供一种单摄像头成像装置，包括：采集模块，用于在任意光照条件下，基于单摄像头内置的可见光RGB和红外光IR混合传感器，获取拍摄物体的RGB-IR混合像素阵列；图片生成模块，用于去除所述RGB-IR混合像素阵列中RGB阵列和IR阵列的耦合相关性，得到像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列，以同时生成可见光图片和红外光图片。根据本专利技术的第三方面，提供了一种单摄像头成像设备，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于该测试设备与显示装置的通信设备之间的信息传输；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述所述的一种基于键值对数据库的多源异构数据管理方法。根据本专利技术的第四方面，提供一种计算机程序产品，包括程序代码，所述程序代码用于执行上述所述的一种单摄像头成像方法。根据本专利技术的第五方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，用于存储如前所述的计算机程序。本专利技术实施例提供的单摄像头成像方法及系统，通过将获取的拍摄物体的RGB-IR混合像素阵列进行去耦合分离为RGB阵列和IR阵列，实现单摄像头不通过切换和开关方式同时让RGB和IR进行感光，从而同时获取像素比例1：1可见光图片和红外光图片。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种单摄像头成像方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的RGB-IR混合像素阵列示意图；图3是本专利技术实施例提供的亚采样过程示意图；图4是以G通道为例的混合插值过程示意图；图5是本专利技术实施例提供的混合插值法示意图；图6是本专利技术实施例提供的残差插值过程示意图；图7是本专利技术实施例提供的单摄像头成像图片示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种单摄像头成像装置结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1是本专利技术实施例提供的一种单摄像头成像方法流程图，如图1所示，所述方法包括：S1、在任意光照条件下，基于单摄像头内置的可见光RGB和红外光IR混合传感器，获取拍摄物体的RGB-IR混合像素阵列；S2、去除所述RGB-IR混合像素阵列中RGB阵列和IR阵列的耦合相关性，得到像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列，以同时生成可见光图片和红外光图片。可以理解的是，现有技术在应用人脸识别任务时采用的成像方案有单摄像头成像和双摄像头成像两种方案，单摄像头成像的方案中获取的可见光和红外光是通过切换和设置开关的形式进行获取，双摄像头是两个镜头、两个传感器同时进行采集。针对上述两种方案在获取可见光和红外光时存在的问题，本专利技术实施例在步骤S1中提供了一种可以同时获取可见光和红外光的方式，实现在任意光照条件下，均可以获取拍摄物体的RGB-IR混合像素阵列。具体的，本专利技术实施例在单摄像头中安置了可见光RGB和红外光IR混合传感器，所述可见光RGB和红外光IR混合传感器根据传感器本身设置的采样率同时对可见光和红外光进行采集，在采集过程中将像素排列为RGB-IR的混合阵列，图2是本专利技术实施例提供的RGB-IR混合像素阵列示意图，如图2所示，本专利技术实施例获取的RGB-IR混合像素阵列中R空间、G空间、B空间以及IR空间按照一定排序规则进行像素分布，和传统传感器采集的像素阵列对比，本专利技术实施例提供的可见光RGB和红外光IR混合传感器将部分绿色滤镜更换为了红外滤镜，从而可以同时感应到可见光和红外光。需要说明的是，本专利技术实施例不对可见光RGB和红外光IR混合传感器的型号做限定，任意满足同时感应可见光和红外光的传感器本专利技术实施例均可以使用。可以理解的是，图2中本专利技术实施例所采集的RGB-IR混合像素阵列中可见光和红外光相互影响和相互干扰，为了去除该影响和干扰，本专利技术实施例提供了一种去耦合算法，将RGB-IR混合像素阵列的耦合相关性去除，从而单独分离成R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单摄像头成像方法，其特征在于，包括：S1、在任意光照条件下，基于单摄像头内置的可见光RGB和红外光IR混合传感器，获取拍摄物体的RGB‑IR混合像素阵列；S2、去除所述RGB‑IR混合像素阵列中RGB阵列和IR阵列的耦合相关性，得到像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列，以同时生成可见光图片和红外光图片。

【技术特征摘要】
1.一种单摄像头成像方法，其特征在于，包括：S1、在任意光照条件下，基于单摄像头内置的可见光RGB和红外光IR混合传感器，获取拍摄物体的RGB-IR混合像素阵列；S2、去除所述RGB-IR混合像素阵列中RGB阵列和IR阵列的耦合相关性，得到像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列，以同时生成可见光图片和红外光图片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2还包括：对所述像素比例1：1的RGB阵列和IR阵列进行颜色校正，以同时生成可见光图片和红外光图片。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：S21、对所述RGB-IR混合像素阵列进行亚采样，分别获取所述RGB-IR混合像素阵列中R空间数据矩阵、G空间数据矩阵、B空间数据矩阵以及IR空间数据矩阵；S22、在所述R空间数据矩阵、G空间数据矩阵、B空间数据矩阵中选择其中一个作为目标空间数据矩阵进行混合插值，得到目标空间对应的目标通道；S23、将所述目标空间对应的目标通道分别与除目标空间数据矩阵之外的其余三个空间数据矩阵之间进行残差插值，得到R空间对应的R通道、G空间对应的G通道、B空间对应的B通道以及IR空间对应的IR通道；S24、将所述R空间对应的R通道、G空间对应的G通道、B空间对应的B通道构成所述RGB阵列，以生成可见光图片，以及将所述IR空间对应的IR通道构成所述IR阵列，以生成红外光图片。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S22具体包括：获取所述RGB-IR混合像素阵列中各个空间的采样率；将采样率最高的空间作为目标空间，并对所述目标空间数据矩阵进行混合插值，得到目标空间对应的目标通道。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京飞识科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11