图像采集方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种图像采集方法及装置，该装置包括：滤光组件、图像传感器、补光器、图像处理单元；图像传感器位于滤光组件的出光侧；所述图像传感器，用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号；所述补光器用于在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光；所述滤光组件包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过；所述第二滤光片使可见光通过，阻挡近红外光；图像处理单元，用于根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像，可以在任一时间段内通过两次曝光采集到两个抓拍图像信号，后续根据该两个抓拍图像信号获取外部场景的抓拍图像，降低了设备成本，并优化了抓拍图像的效果。

Image acquisition method and device

The application provides an image acquisition method and device, the device includes: a filter component, an image sensor, a light supplement device and an image processing unit; the image sensor is located at the light outlet side of the filter component; the image sensor is used to make two exposures using a global exposure method according to the capture signal to obtain two capture image signals; the light supplement device is used to make a global exposure The filter assembly includes a first filter and a second filter; the first filter makes visible light and part of near-infrared light pass through; the second filter makes visible light pass through and blocks near-infrared light; the image processing unit is used to obtain the captured image according to the two captured image signals, which can pass in any period of time After two exposures, two captured image signals are acquired, and then the captured image of the external scene is acquired according to the two captured image signals, which reduces the equipment cost and optimizes the effect of the captured image.

【技术实现步骤摘要】
图像采集方法及装置
本申请涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种图像采集方法及装置。
技术介绍
在交通管理或者治安管理领域，常常通过近红外光和可见光的辅助照射，来抓拍场景中的物体，例如车辆、行人、路障等。目前常用的拍摄设备可以根据场景中光线的不同获取不同的图像，以使对场景的信息的获取不受可见光强度的限制，例如，拍摄设备在场景中可见光强度较强时获取可见光图像，在场景中可见光强度较弱时获取近红外光图像，以实现在不同的可见光强度下都能够获取场景的信息。相关技术中的拍摄设备包括两个图像传感器和一个镜头，在镜头上设置有一个二向色分光片，将进入拍摄设备的光线分为可见光和红外光，将可见光和红外光分别投射到可见光传感器和红外光传感器，再将可见光传感器和红外光传感器输出的图像进行合并。然而，要将两个传感器输出的图像进行合并，对设备生产精度要求较高，且上述拍摄设备存在结构复杂、成本较高的问题。
技术实现思路
本申请提供一种图像采集方法及装置，以提高外部场景的抓拍效果，并解决现有技术中设备结构复杂、成本较高的问题。第一方面，本申请提供一种图像采集装置，包括：滤光组件、图像传感器、补光器、图像处理单元，所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧；所述图像传感器，用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号；所述补光器用于在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光；所述滤光组件包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过；所述第二滤光片使可见光通过，阻挡近红外光；图像处理单元，用于根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像。第二方面，本申请提供一种图像采集方法，应用于图像采集装置，所述图像采集装置包括图像传感器、补光器、滤光组件和图像处理单元，所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧，所述方法包括：通过所述补光器在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光；通过所述滤光组件包括的第一滤光片使可见光和部分近红外光通过；通过所述滤光组件包括的第二滤光片使可见光通过，阻挡近红外光；通过所述图像传感器根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号；通过所述图像处理单元根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像。本申请实施例提供的图像采集方法及装置，包括：滤光组件、图像传感器、补光器、图像处理单元，所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧；所述图像传感器，用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号；所述补光器用于在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光；所述滤光组件包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过；所述第二滤光片使可见光通过，阻挡近红外光；图像处理单元，用于根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像，可以在任一时间段内通过两次曝光采集到两个抓拍图像信号，后续根据该两个抓拍图像信号获取外部场景的抓拍图像，降低了设备成本，并优化了抓拍图像的效果。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是本申请实施例提供的一种图像采集装置的结构示意图；图2是本申请实施例提供的另一种图像采集装置的结构示意图；图3是本申请实施例提供的一种图像处理单元的结构示意图；图4是本申请实施例提供的一种图像预处理单元的结构示意图；图5是本申请实施例提供的一种图像融合处理原理示意图；图6是本申请实施例提供的另一种图像处理单元的结构示意图；图7是本申请实施例提供的一种去反射单元的原理示意图；图8是本申请实施例提供的一种去反射单元的流程示意图；图9是本申请实施例提供的另一种图像处理单元的结构示意图；图10是本申请实施例提供的一种第一补光装置进行近红外爆闪补光的波长和相对强度之间的关系示意图；图11是本申请实施例提供的一种第一滤光片通过的光线的波长与通过率之间的关系示意图；图12是本申请实施例提供的一种RGB传感器的示意图；图13是本申请实施例提供的一种RGBW传感器的示意图；图14是本申请实施例提供的一种RCCB传感器的示意图；图15是本申请实施例提供的一种RYYB传感器的示意图；图16是本申请实施例提供的一种图像传感器的感应曲线示意图；图17是本申请实施例提供的一种图像采集方法的流程示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。图1是本申请实施例提供的一种图像采集装置的结构示意图，参见图1，该图像采集装置包括图像传感器01、补光器02、滤光组件03以及图像处理单元，图像传感器01位于滤光组件03的出光侧。图像传感器01，用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号。补光器02用于在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光。参见图2，滤光组件03包括第一滤光片031和第二滤光片032；第一滤光片031使可见光和部分近红外光通过；第二滤光片032使可见光通过，阻挡近红外光；图像处理单元，用于根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像。在上述实施例的基础上，参见图2，所述滤光组件03还包括切换部件033，所述第一滤光片031和所述第二滤光片032均与所述切换部件033连接；所述切换部件033，用于将所述第二滤光片032切换到所述图像传感器01的入光侧，或者，将第一滤光片031切换到该图像传感器01的入光侧。例如，在白天时候，将该第二滤光片032切换到该图像传感器01的入光侧，在夜晚时候，将第一滤光片031切换到该图像传感器01的入光侧。其中，抓拍信号和补光信号可以是同一个信号。在一些实施例中，在光照强度低的情况下，例如夜间，通过近红外光爆闪补光实现对外部场景的抓拍，在第一滤光片031切换到图像传感器01的入光侧之后：图像传感器01用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，所述两次曝光包括第一预设曝光和第二预设曝光，通过两次曝光产生并输出第一抓拍图像信号和第二抓拍图像信号。其中，第一抓拍图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号，第二抓拍图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号，并且，第一预设曝光所有行对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像采集装置，其特征在于，包括：/n滤光组件、图像传感器、补光器、图像处理单元，所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧；/n所述图像传感器，用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号；/n所述补光器用于在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光；/n所述滤光组件包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过；所述第二滤光片使可见光通过，阻挡近红外光；/n图像处理单元，用于根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像采集装置，其特征在于，包括：
滤光组件、图像传感器、补光器、图像处理单元，所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧；
所述图像传感器，用于根据抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，获取两个抓拍图像信号；
所述补光器用于在全局曝光时，根据补光信号进行爆闪补光；
所述滤光组件包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过；所述第二滤光片使可见光通过，阻挡近红外光；
图像处理单元，用于根据所述两个抓拍图像信号，得到抓拍图像。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤光组件还包括切换部件，所述第一滤光片和所述第二滤光片均与所述切换部件连接；
所述切换部件，用于将所述第一滤光片或所述第二滤光片切换到所述图像传感器的入光侧。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述第一滤光片切换到所述图像传感器的入光侧之后：
所述图像传感器，用于根据所述抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，所述两次曝光包括第一预设曝光和第二预设曝光，通过所述两次曝光产生并输出第一抓拍图像信号和第二抓拍图像信号，其中，所述第一抓拍图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号，所述第二抓拍图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号，所述第一预设曝光所有行对应的曝光开始时刻相同且所有行对应的曝光结束时刻相同，所述第二预设曝光所有行对应的曝光开始时刻相同且所有行对应的曝光结束时刻相同；
所述补光器包括第一补光装置，所述第一补光装置用于根据所述补光信号，进行近红外爆闪补光，其中，至少在所述第一预设曝光的部分曝光时间段内进行近红外爆闪补光，在所述第二预设曝光的曝光时间段内不进行近红外爆闪补光；
所述图像处理单元，用于根据所述第一抓拍图像信号和所述第二抓拍图像信号，融合得到所述抓拍图像。


4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述第二滤光片切换到所述图像传感器的入光侧之后：
所述图像传感器，用于根据所述抓拍信号，采用全局曝光方式进行两次曝光，所述两次曝光包括第三预设曝光和第四预设曝光，通过所述两次曝光产生并输出第三抓拍图像信号和第四抓拍图像信号，其中，所述第三抓拍图像信号是根据第三预设曝光产生的图像信号，所述第四抓拍图像信号是根据第四预设曝光产生的图像信号，所述第三预设曝光所有行对应的曝光开始时刻相同且所有行对应的曝光结束时刻相同，所述第四预设曝光所有行对应的曝光开始时刻相同且所有行对应的曝光结束时刻相同；
所述补光器包括第二补光装置，所述第二补光装置用于根据所述补光信号，进行可见光爆闪补光，其中，至少在所述第三预设曝光的部分曝光时间段内进行可见光爆闪补光，在所述第四预设曝光的曝光时间段内不进行可见光爆闪补光；
所述图像处理单元，用于根据所述第三抓拍图像信号和所述第四抓拍图像信号，通过对反射部位进行去反射得到所述抓拍图像。


5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元，包括：
图像预处理单元、图像融合单元；
其中，所述图像预处理单元，用于将所述第一抓拍图像信号经预处理后生成灰度图像，将所述第二抓拍图像信号经预处理后生成彩色图像；
所述图像融合单元，用于将所述彩色图像和所述灰度图像进行融合处理，得到抓拍图像。


6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
所述第一预设曝光与所述第二预设曝光的至少一个曝光参数不同，所述至少一个曝光参数为曝光时间、曝光增益、光圈大小中的一种或多种，所述曝光增益包括模拟增益，和/或，数字增益。


7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元，还包括：
检测配准单元和去反射单元；
其中，所述检测配准单元，用于根据所述第三抓拍图像信号和所述第四抓拍图像信号，得到第四抓拍图像信号中的非闪光车窗区域图像；
所述去反射单元，用于根据所述第三抓拍图像信号和所述非闪光车窗区域图像，对所述第三抓拍图像信号中的闪光车窗区域图像进行去反射，得到抓拍图像。


8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述第三预设曝光和所述第四预设曝光的曝光参数相同，所述曝光参数包括曝光时间、曝光增益、光圈大小中的一种或多种，所述曝光增益包括模拟增益，和/或，数字增益。


9.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述抓拍信号和所述补光信号是同一个信号。


10.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述图像传感器包括：感光单元和存储单元；
所述感光单元与所述存储单元连接；所述存储单元用于存储所述感光单元通过两次曝光产生的第一抓拍图像信号和第二抓拍图像信号，和/或，存储所述感光单元通过两次曝光产生的第三抓拍图像信号和第四抓拍图像信号。


11.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
同步控制单元，所述同步控制单元分别与所述补光器和所述图像传感器连接；
所述同步控制单元用于向所述图像传感器发送所述抓拍信号和向所述补光器发送所述补光信号，使所述图像传感器曝光，并使所述补光器至少在第一预设曝光的部分曝光时间段内进行近红外爆闪补光；
或者，
所述同步控制单元用于向所述图像传感器发送所述抓拍信号和向所述补光器发送所述补光信号，使所述图像传感器曝光，并使所述补光器至少在第三预设曝光的部分曝光时间段内进行可见光爆闪补光。


12.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述图像传感器进行所述第一预设曝光时的曝光结束时刻至所述图像传感器进行所述第二预设曝光时的曝光开始时刻的间隔时间小于40ms。


13.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述第一补光装置进行近红外爆闪补光时通过所述滤光组件的近红外光的强度高于所述第一补光装置未进行近红外爆闪补光时通过所述滤光组件的近红外光强度。


14.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述补光器还包括第三补光装置，所述第三补光装置用于进行可见光爆闪补光。


15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第三补光装置用于以常亮方式进行可见光爆闪补光；
或者
所述第三补光装置用于以频闪方式进行可见光爆闪补光，其中，至少在所述第一预设曝光的部分曝光时间段内进行可见光爆闪补光，在所述第二预设曝光的整个曝光时间段内不进行可见光爆闪补光；
或者
所述第三补光装置用于以频闪方式进行可见光爆闪补光，其中，在所述第一预设曝光的部分曝光时间段内进行可见光爆闪补光，至少在所述第二预设曝光的部分曝光时间段内进行可见光爆闪补光。


16.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，对于任意一次近红外爆闪补光，近红外爆闪补光的时间段与所述第二预设曝光的曝光时间段不存在交集，近红外爆闪补光的时间段是所述第一预设曝光的曝光时间段的子集，或者，近红外爆闪补光的时间段与所述第一预设曝光的曝光时间段存在交集，或者所述第一预设曝光的曝光时间段是近红外爆闪补光...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂鑫鑫，范蒙，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33