用于利用视差校正的多光谱成像的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于多光谱成像的设备和方法，其包括：独眼摄像机布置，其包括操作在第一波段的至少两个间隔开的成像传感器；图像组合器，其被布置成将来自所述至少两个间隔开的成像传感器的图像相组合以提供来自第一虚拟位置的场景的第一独眼图像；另外的成像传感器，其操作在不同于第一波段的第二波段并且被布置成提供来自第二位置的所述场景的第二图像；以及图像组合装置，其被布置成将所述场景的第一和第二图像相组合以提供多光谱图像；其中，所述独眼摄像机布置的第一虚拟位置和所述另外的传感器的第二位置被布置成大体上相同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于多光谱成像的设备和方法。具体来说，本专利技术涉及组合场景的可见光和红外图像的方法和设备，以便提供已经被视差校正的组合多光谱图像。 本专利技术还涉及包括对场景的可见光和红外图像进行三维叠加的用于多光谱成像的设备和方法，并且特别涉及用于增强场景内的被成像对象的所显示热信息的可见性的设备和方法。
技术介绍
场景的红外影像可以被用来提供从可见光影像不可获得的信息，比如在可见光影像中不可辨识的温度信息。 然而，红外成像系统常常操作在低于由可见光成像系统提供的空间图像分辨率水平下。 为了提供更加信息量大的图像，可以叠加红外和可见光图像以便获得合成的组合图像。可见光影像内容可以被用来提供与场景内的对象有关的清楚可识别的细节，而红外影像内容可以被用来提供另外的信息，诸如例如与这些对象有关的温度信息。 但是由于可见光和红外(IR)摄像机在观看场景时位于不同的空间位置处，因此可能会引发问题。其结果是，可见光和IR摄像机将从不同的角度位置看到场景中的对象。这可能会导致视差效应，而视差效应又可能会引发问题。 此外，所成像场景可能包含具有较宽温度范围的一定总数的对象，同时所成像场景内的一个或多个感兴趣的对象可以具有延伸在一个较小温度范围内的温度。在组合可见光和红外图像中，或者实际上在红外图像内，跨所述一个或多个感兴趣的对象的可有效显示的对比度被降低，因为红外显示的可显示对比度范围必须延伸在所成像场景内的所述一定总数的对象的整个温度范围内。 此外还需要从场景的组合可见光和红外图像中提取出尽量多的信息，这使用现有的成像系统可能是困难的，在现有的成像系统中，场景内的空间信息可能不可辨识或者在所捕获的图像内缺失。 本专利技术的一个目的是解决前述问题。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术提供一种用于多光谱成像的设备，其包括: 独眼(cyclopean)摄像机布置，包括操作在第一波段的至少两个间隔开的成像传感器；图像组合器，被布置成将来自所述至少两个间隔开的成像传感器的图像相组合以提供来自第一虚拟位置的场景的第一独眼图像；另外的成像传感器，其操作在不同于第一波段的第二波段并且被布置成提供来自第二位置的所述场景的第二图像；以及图像组合装置，被布置成将所述场景的第一和第二图像相组合以提供多光谱图像；其中，所述独眼摄像机布置的第一虚拟位置和所述另一个传感器的第二位置被布置成大体上相同。 优选的是，所述图像组合装置是图像组合器。 优选的是，第一波段是可见光，且第二波段是红外。 优选的是，第一波段是红外，且第二波段是可见光。 优选的是，所述另外的成像传感器包括图像传感器元件，其中来自所述独眼摄像机布置的第一图像显得是在虚拟摄像机内的虚拟图像传感器元件上生成的，其中所述另外的成像传感器的图像传感器元件被定位在所述虚拟摄像机的虚拟图像传感器元件的空间位置处。 优选的是，所述另外的成像传感器位于所述两个间隔开的成像传感器之间。 优选的是，所述另外的成像传感器位于与所述两个间隔开的成像传感器中的每一个的相等距离处。 优选的是，所述独眼摄像机布置包括被容纳在不同的外壳内的两个间隔开的成像传感器。 优选的是，所述另外的成像传感器与对于所述两个间隔开的成像传感器的外壳的每一个分开。 优选的是，所述另外的成像传感器和所述两个间隔开的成像传感器全部被包括在共同的外壳内。 优选的是，在大体上相同的放大水平下把第一图像和第二图像提供到图像组合装置。 优选的是，第二波段是以下各项的至少其中之一:热红外波长范围，中红外波长范围，近红外波长范围，以及长红外波长范围。 优选的是，第一波段是以下各项的至少其中之一:热红外波长范围，中红外波长范围，近红外波长范围，以及长红外波长范围。 优选的是，所述至少两个间隔开的成像传感器是摄像机，并且/或者所述另外的成像传感器是摄像机。 在第二方面中，本专利技术提供一种用于多光谱成像的方法，其包括: 使用包括操作在第一波段的至少两个间隔开的成像传感器的独眼摄像机布置通过将来自所述至少两个间隔开的成像传感器的图像相组合以提供场景的第一图像而获得来自第一虚拟位置的所述场景的第一独眼图像； 使用操作在不同于第一波段的第二波段的另外的成像传感器获得来自第二位置的场景的第二图像；以及将所述场景的第一和第二图像相组合以提供多光谱图像；其中，所述独眼摄像机布置的第一虚拟位置和所述另外的传感器的第二位置被布置成大体上相同。 优选的是，第一波段是可见光，且第二波段是红外。 优选的是，第一波段是红外，且第二波段是可见光。 优选的是，所述另外的成像传感器包括图像传感器元件，其中来自所述独眼摄像机布置的第一图像显得是在虚拟摄像机内的虚拟图像传感器元件上生成的，其中所述另外的成像传感器的图像传感器元件被定位在所述虚拟摄像机的虚拟图像传感器元件的空间位置处。 优选的是，所述另外的成像传感器位于所述两个间隔开的成像传感器之间。 优选的是，所述另外的成像传感器位于与所述两个间隔开的成像传感器中的每一个的相等距离处。 优选的是，所述独眼摄像机布置包括被容纳在不同的外壳内的两个间隔开的成像传感器。 优选的是，所述另外的成像传感器与对于所述两个间隔开的成像传感器的外壳的每一个分开。 优选的是，所述另外的成像传感器和所述两个间隔开的成像传感器全部被包括在共同的外壳内。 优选的是，在大体上相同的放大水平下把第一图像和第二图像提供到图像组合装置。 优选的是，第二波段是以下各项的至少其中之一:热红外波长范围，中红外波长范围，近红外波长范围，以及长红外波长范围。 优选的是，第一波段是以下各项的至少其中之一:热红外波长范围，中红外波长范围，近红外波长范围，以及长红外波长范围。 优选的是，所述至少两个间隔开的成像传感器是摄像机，并且/或者所述另外的成像传感器是摄像机。 【附图说明】 在附图中通过示例的方式图解地图示出本专利技术，其中:图1示出了由单独的可见和红外摄像机成像的场景的示意图；图2示出了由虚拟独眼摄像机布置成像的图1中所示的场景的示意图；图3示出了由根据本专利技术的第一实施例的摄像机布置成像的图1中所示的场景的示意图；图4示出了本专利技术的第一实施例的方法的流程图；图5示出了由根据本专利技术的第二实施例的摄像机布置成像的图1中所示的场景的示意图；图6示出了本专利技术的第二实施例的方法的流程图；以及图7示出了本专利技术的第二实施例的另一种方法的流程图。 【具体实施方式】 图1示出了由单独的可见光和红外摄像机成像的场景的示意图，并且在这里被用来例不视差问题。 如图1中所示，感兴趣的对象I存在于在可见光摄像机2和红外摄像机3 二者的视场中都可见的场景内。感兴趣的对象I被显示为圆形。同样在对于两台摄像机2和3可见的场景中，在前景中存在多个前景对象4a到4c,其中包括三角形4a、正方形4b和五边形4c。在背景中存在多个另外的背景对象5a到5c，其被表示为十字形5a、六边形5b和星形5c。从可见光摄像机2的角度看来，感兴趣的对象2显得位于背景中的正方形4b与五边形4c之间，并且还显得位于前景中的十字形5a与六边形5b之间。然而从红外摄像机3的角度看来，感兴趣的对象I显得位于背景中的三角形4a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多光谱成像的设备，其包括：独眼摄像机布置，包括操作在第一波段的至少两个间隔开的成像传感器；图像组合器，被布置成将来自所述至少两个间隔开的成像传感器的图像相组合以提供来自第一虚拟位置的场景的第一独眼图像；另外的成像传感器，其操作在不同于第一波段的第二波段并且被布置成提供来自第二位置的所述场景的第二图像；以及图像组合装置，被布置成将所述场景的第一和第二图像相组合以提供多光谱图像；其中，所述独眼摄像机布置的第一虚拟位置和所述另外的传感器的第二位置被布置成大体上相同。

【技术特征摘要】
2013.03.15 GB 1304822.8;2013.03.15 GB 1304826.9;201.一种用于多光谱成像的设备，其包括: 独眼摄像机布置，包括操作在第一波段的至少两个间隔开的成像传感器； 图像组合器，被布置成将来自所述至少两个间隔开的成像传感器的图像相组合以提供来自第一虚拟位置的场景的第一独眼图像； 另外的成像传感器，其操作在不同于第一波段的第二波段并且被布置成提供来自第二位置的所述场景的第二图像；以及 图像组合装置，被布置成将所述场景的第一和第二图像相组合以提供多光谱图像； 其中，所述独眼摄像机布置的第一虚拟位置和所述另外的传感器的第二位置被布置成大体上相同。2.根据权利要求1的设备，其中，所述图像组合装置是图像组合器。3.根据权利要求1或权利要求2的设备，其中，第一波段是可见光，且第二波段是红外。4.根据权利要求1或权利要求2的设备，其中，第一波段是红外，且第二波段是可见光。5.根据任何一项前述权利要求的设备，其中，所述另外的成像传感器包括图像传感器元件，其中来自所述独眼摄像机布置的第一图像显得是在虚拟摄像机内的虚拟图像传感器元件上生...

【专利技术属性】
技术研发人员：S霍利代，
申请(专利权)人：红外线综合系统有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB