暗光条件下的十亿级像素成像方法、装置、介质及设备制造方法及图纸

本文是关于一种暗光条件下的十亿级像素成像方法、装置、介质及设备，其方法包括：使用阵列相机和低光照成像设备同时采集同一场景中的图像，所述阵列相机采集多个高分辨率图像，所述低光照成像设备采集全景图像，对所述多个高分辨率图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像；将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合，融合为暗光条件下的十亿级像素的全景图像。通过本文提供的方法，可以较低成本，获取暗光条件的高分辨率高可见度的成像。

【技术实现步骤摘要】
暗光条件下的十亿级像素成像方法、装置、介质及设备
本文涉及计算摄像和机器视觉领域，尤其涉及暗光条件下的十亿级像素成像方法、装置、介质及设备。
技术介绍
相关技术中，暗光环境下的视频监控涉及计算摄像和机器视觉领域的重要问题，应用领域包括森林监控、海上监测、边防监测等，但是高分辨率高可见度的监控图像难以获取。如只使用十亿像素的成像设备可以获得高分辨率的图像，但在暗光条件下无法看清环境信息。而只使用低光照成像设备可以看清环境信息，但图像的分辨率较低。由于低光照成像设备的价格远高于普通高分辨率相机，因此用低光照成像设备搭建低光照相机阵列，虽然可以实现暗光条件下的高分辨率高可见度的成像，但设备成本较高。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本文提供一种暗光条件下的十亿级像素成像方法、装置、介质及设备。根据本文的第一方面，提供一种暗光条件下的十亿级像素成像方法，包括使用阵列相机和低光照成像设备同时采集同一场景中的图像，所述阵列相机采集多个高分辨率图像，所述低光照成像设备采集全景图像，所述多个高分辨率图像与所述场景中的多个局部场景一一对应，其中，任意相邻两个局部场景对应的高分辨率图像部分重叠；对所述多个高分辨率图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像；将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合，融合为暗光条件下的十亿级像素的全景图像。暗光条件下的十亿级像素成像方法还包括：在所述将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合前，对所述全景图像使用弱光增强算法提高图像亮度，得到增强的全景图像。对所述多个高分辨率的图像进行拼接包括：使用sift特征匹配算法，提取所述多个高分辨率图像中重叠部分的特征，并对所述重叠部分的特征进行匹配，根据匹配结果，对所述多个高分辨率的图像进行拼接。所述根据匹配结果，对所述多个高分辨率图像进行拼接包括：根据匹配结果，在水平方向对高分辨率图像进行拼接，拼接为多个长图像；将所述多个长图像逆时针旋转90度；在水平方向对旋转后的多个长图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像。所述将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合包括：结合快速归一化互相关算法匹配所述十亿级像素的高分辨率图像和所述增强的全景图像的特征信息，使用卡尔曼滤波进行校正，对所述十亿级像素的高分辨率图像和所述增强的全景图像进行融合。根据本文的另一方面，提供一种暗光条件下的十亿级像素成像装置，包括图像获取装置，用于使用阵列相机和低光照成像设备同时采集同一场景中的图像，所述阵列相机采集多个高分辨率图像，所述低光照成像设备采集全景图像，所述多个高分辨率的图像与所述场景中的多个局部场景一一对应，其中，任意相邻两个局部场景对应的高分辨率图像部分重叠；图像拼接装置，用于对所述多个高分辨率图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像；图像融合装置，用于将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合，融合为暗光条件下的十亿级像素的全景图像。暗光条件下的十亿级像素成像装置还包括：图像增强装置，用于在所述将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合前，对所述全景图像使用弱光增强算法提高图像亮度，得到增强的全景图像。所述图像拼接装置对所述多个高分辨率的图像进行拼接包括：使用sift特征匹配算法，提取所述多个高分辨率图像中重叠部分的特征，并对所述重叠部分的特征进行匹配，根据匹配结果，对所述多个高分辨率的图像进行拼接。根据本文的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现暗光条件下的十亿级像素成像方法的步骤。根据本文的另一方面，提供一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现暗光条件下的十亿级像素成像方法的步骤。本文通过普通相机阵列结合单个低光照成像设备，共同获取场景中的高分辨率图像和全景图像，对相机阵列获得的高分辨率图像进行图像拼接、再与低光照成像设备的全景图像融合，可以实现以较低成本，获取暗光条件的高分辨率高可见度的成像。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本文。附图说明构成本文的一部分的附图用来提供对本文的进一步理解，本文的示意性实施例及其说明用于解释本文，并不构成对本文的不当限定。在附图中：图1是根据一示例性实施例示出的一种十亿级像素成像方法的流程图。图2是根据一实例性实施例示出的十亿级像素成像装置的框图。图3是根据一实例性实施例示出的十亿级像素成像装置的框图。具体实施方式为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。暗光环境下的视频监控是涉及计算摄像和机器视觉领域的重要问题，但高分辨率的图像难以获取。暗光环境是指局部有微弱光源或只有星光和月光的环境，黑暗度超出了肉眼的感知范围的环境。通常情况下，使用专业的低光照成像设备能够在暗光环境下获取环境信息，由于低光照成像设备在弱光环境下感知能力较强，其拍摄的图像具有较高的可见度，但分辨率不高。在十亿级像素视频领域，人们通过相机阵列，可以获取场景中的局部高分辨率图像，多个局部高分辨率图像可以组成十亿级像素的图像，但这种相机阵列却不能在暗光环境下获取清晰的环境信息，其可见度低。虽然可以通过将专业的低光照成像设备组成相机阵列，来获取低光照环境下的高可见度的十亿级像素的图像，但因其价格昂贵，设备成本较高，不适合推广和普及。图1是根据一实例性实施例示出的暗光条件下的十亿级像素成像方法的流程图。参考图1，暗光条件下的十亿级像素成像方法包括：步骤S11,使用阵列相机和低光照成像设备同时采集同一场景中的图像，所述阵列相机采集多个高分辨率图像，所述低光照成像设备采集全景图像，所述多个高分辨率图像与所述场景中的多个局部场景一一对应，其中，任意相邻两个局部场景对应的高分辨率图像部分重叠；步骤S12,对所述多个高分辨率图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像；步骤S13,将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合，融合为暗光条件下的十亿级像素的全景图像。本文提供一种暗光条件下的十亿级像素成像方法，结合普通相机阵列和专业的低光照成像设备来获取暗光环境下的高分辨率亿级像素图像。在步骤S11中，阵列相机可以包括两个或两个以上的相机，在拍摄前，对阵列相机进行标定，使两个或两个以上的相机分别获取场景中的不同的局部图像，例如n个相机组成阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种暗光条件下的十亿级像素成像方法，其特征在于，包括：/n使用阵列相机和低光照成像设备同时采集同一场景中的图像，所述阵列相机采集多个高分辨率图像，所述低光照成像设备采集全景图像，所述多个高分辨率图像与所述场景中的多个局部场景一一对应，其中，任意相邻两个局部场景对应的高分辨率图像部分重叠；/n对所述多个高分辨率图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像；/n将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合，融合为暗光条件下的十亿级像素的全景图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种暗光条件下的十亿级像素成像方法，其特征在于，包括：
使用阵列相机和低光照成像设备同时采集同一场景中的图像，所述阵列相机采集多个高分辨率图像，所述低光照成像设备采集全景图像，所述多个高分辨率图像与所述场景中的多个局部场景一一对应，其中，任意相邻两个局部场景对应的高分辨率图像部分重叠；
对所述多个高分辨率图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像；
将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合，融合为暗光条件下的十亿级像素的全景图像。


2.如权利要求1所述的暗光条件下的十亿级像素成像方法，其特征在于，还包括：
在所述将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合前，对所述全景图像使用弱光增强算法提高图像亮度，得到增强的全景图像。


3.如权利要求1所述的暗光条件下的十亿级像素成像方法，其特征在于，所述对所述多个高分辨率的图像进行拼接包括：
使用sift特征匹配算法，提取所述多个高分辨率图像中重叠部分的特征，并对所述重叠部分的特征进行匹配，根据匹配结果，对所述多个高分辨率的图像进行拼接。


4.如权利要求3所述的暗光条件下的十亿级像素成像方法，其特征在于，所述根据匹配结果，对所述多个高分辨率图像进行拼接包括：
根据匹配结果，在水平方向对高分辨率图像进行拼接，拼接为多个长图像；
将所述多个长图像逆时针旋转90度；
在水平方向对旋转后的多个长图像进行拼接，拼接成十亿级像素的高分辨率图像。


5.如权利要求2所述暗光条件下的十亿级像素成像方法，其特征在于，所述将所述十亿级像素的高分辨率图像和所述全景图像进行融合包括：
结合快速归一化互相关算法匹配所述十亿级像素的高分辨率图像和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：温建伟，袁潮，刘烨斌，杨晓东，戴琼海，赵月峰，
申请(专利权)人：北京拙河科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11