一种光照自适应的AR智能消防头盔及其光照调节方法技术

本发明专利技术请求保护一种光照自适应的AR智能消防头盔及其光照调

【技术实现步骤摘要】
一种光照自适应的AR智能消防头盔及其光照调节方法


[0001]本专利技术涉及消防头盔
，具体为一种光照自适应的AR智能消防头盔及其光照调节方法。

技术介绍

[0002]在消防安全领域，当遇到火灾、矿山崩塌等危险场景时，会产生大量的粉尘、烟雾及火焰造成环境可见度低，影响消防人员的救援工作，虽然消防人员佩戴了专业的智能安全头盔，头盔上也安装了相关的摄像头，主要是可见光摄像头或者红外摄像头，可见光摄像头所产生的图像虽然符合人眼视觉观察特征，但是其受外界环境影响大，如光照、烟雾、粉尘等都会影响可见效果。红外摄像头虽然通过目标的温度来获取图像，受环境的影响较小，但是相对可见光图像，不同的红外摄像头对目标的探测距离受到波段的影响，而且红外图像细节信息较少，且为灰度图像，不太符合人眼视觉观察特征。基于此，本专利技术在目前的消防安全头盔上搭载了可见光摄像头和双红外摄像头(中波红外和长波红外)，并且能够对图像质量进行自适应调节，生成信息更丰富、对比度更好、更符合人眼视觉观看的图像，方便消防人员更好的避开风险、发现救援目标，提升救援效率。
[0003]目前，智能消防头盔上大部分安装了单目摄像头(可见光或者红外二选一)，或者双目摄像头(可见光和红外)。对于带有单目摄像头的智能消防头盔，如果是可见光，则易受外界环境如光照、烟雾、粉尘等干扰，影响观察效果；如果是红外，则分辨率相对较低，细节信息缺失较多，不利于人眼观察。对于带有双目摄像头的智能消防头盔，则往往不具备光照自适应调节功能，或者即使有个别产品具备该功能，相对来说比较简单，对图像信息的提升及观察效果的改善及其有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种光照自适应的AR智能消防头盔及其光照调节方法。本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种光照自适应的AR智能消防头盔，包括：包括头盔本体，所述头盔本体的上方设置有调节机构，所述调节机构包括弧形块，所述弧形块的底部固定连接于头盔本体的上表面靠近正面的一侧中部，所述弧形块的左侧开设有第一滑槽，所述弧形块的上表面开设有第二滑槽，所述头盔本体内部设置有控制器，所述控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节。
[0006]进一步的，所述第一滑槽的内部设置有螺纹轴，所述螺纹轴的外表面右侧设置有固定转钮。
[0007]进一步的，所述螺纹轴的上表面中部固定连接有连接杆，所述连接杆的顶部固定安装有摄像头本体。
[0008]进一步的，所述第一滑槽贯穿于弧形块的左右两侧内部，第二滑槽贯穿于第一滑槽的内部上方，螺纹轴贯穿于第一滑槽的内部，且螺纹轴在第一滑槽的内部可以进行滑动
运动，固定转钮在螺纹轴的外表面进行螺纹转动运动，将螺纹轴的位置固定住，连接杆通过螺纹轴可以在第二滑槽的内部进行滑动，摄像头本体可以在头盔本体的上方进行多角度的调节。
[0009]进一步的，所述控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节具体包括：
[0010]若摄像头生成图像的像素深度为nbit，则其灰度值分布范围为：0～2
n
‑
1；对整幅图像做灰度直方图统计，得到像素值为0的统计量为cnt(0)，像素值为1的统计量为cnt(1)，
……
，像素值为2
n
‑
1的统计量为cnt(2
n
‑
1)；设定阈值T，若cnt(0)>T，则以像素值0为像素值范围起始点，若cnt(0)<T，则对cnt(1)进行判断；若cnt(1)>T，则以像素值1为范围起始点，若cnt(1)<T，则对cnt(2)进行判断，依此递增类推找到像素值范围起始点ts，此时小于ts的像素灰度值全部调整为ts；若cnt(2
n
‑
1)>T，则以像素值2
n
‑
1为范围结束点，若cnt(2
n
‑
1)<T，则对cnt(2
n
‑
2)进行判断，依此递减类推，找到像素值范围结束点te，此时大于te的像素灰度值全部调整为te；对于原始图像中的任意像素灰度值x映射后得到的灰度值为y，则：
[0011][0012]进一步的，所述控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节，还可以采用以下步骤：
[0013]通过HSV颜色空间的亮度值来判断图像的亮度值，对亮度值不在阈值范围内的图像，先进行去雾处理，对去雾后的图像，再次进行亮度值判断，若亮度值仍不在阈值范围，对图像进行Gamma矫正后输出。
[0014]一种基于任一项所述AR智能消防头盔的光照调节方法，其包括以下步骤：
[0015]步骤1：将智能消防头盔上来自可见光摄像头的可见光RGB图像转化为YUV格式；
[0016]步骤2：控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节；
[0017]步骤3：对实现光照自适应调节功能后的可见光图像与长波红外图像实现融合；
[0018]步骤4：对融合结果进行反变换得到新的Y信号并与UV信号组合成新的RGB融合图像；
[0019]步骤5：根据具体外界环境完成光照自适应后的可见光图像、中波红外图像和最终融合图像的切换。
[0020]进一步的，所述步骤2控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节具体包括：
[0021]若摄像头生成图像的像素深度为nbit，则其灰度值分布范围为：0～2
n
‑
1；对整幅图像做灰度直方图统计，得到像素值为0的统计量为cnt(0)，像素值为1的统计量为cnt(1)，
……
，像素值为2
n
‑
1的统计量为cnt(2
n
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1)；设定阈值T，若cnt(0)>T，则以像素值0为像素值范围起始点，若cnt(0)<T，则对cnt(1)进行判断；若cnt(1)>T，则以像素值1为范围起始点，若cnt(1)<T，则对cnt(2)进行判断，依此递增类推找到像素值范围起始点ts，此时小于ts的像素灰度值全部调整为ts；若cnt(2
n
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1)>T，则以像素值2
n
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1为范围结束点，若cnt(2
n
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1)<T，则对cnt(2
n
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2)进行判断，依此递减类推，找到像素值范围结束点te，此时大于te的像素灰度值全部调整为te；对于原始图像中的任意像素灰度值x映射后得到的灰度值为y，则：
[0022][0023]进一步的，所述步骤2控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节，还可以采
用以下步骤：
[0024]通过HSV颜色空间的亮度值来判断图像的亮度值，对亮度值不在阈值范围内的图像，先进行去雾处理，对去雾后的图像，再次进行亮度值判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光照自适应的AR智能消防头盔，包括：包括头盔本体，其特征在于：所述头盔本体的上方设置有调节机构，所述调节机构包括弧形块，所述弧形块的底部固定连接于头盔本体的上表面靠近正面的一侧中部，所述弧形块的左侧开设有第一滑槽，所述弧形块的上表面开设有第二滑槽，所述头盔本体内部设置有控制器，所述控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节。2.根据权利要求1所述的一种光照自适应的AR智能消防头盔，其特征在于：所述第一滑槽的内部设置有螺纹轴，所述螺纹轴的外表面右侧设置有固定转钮。3.根据权利要求1所述的一种光照自适应的AR智能消防头盔，其特征在于：所述螺纹轴的上表面中部固定连接有连接杆，所述连接杆的顶部固定安装有摄像头本体。4.根据权利要求1所述的一种光照自适应的AR智能消防头盔，其特征在于：所述第一滑槽贯穿于弧形块的左右两侧内部，第二滑槽贯穿于第一滑槽的内部上方，螺纹轴贯穿于第一滑槽的内部，且螺纹轴在第一滑槽的内部可以进行滑动运动，固定转钮在螺纹轴的外表面进行螺纹转动运动，将螺纹轴的位置固定住，连接杆通过螺纹轴可以在第二滑槽的内部进行滑动，摄像头本体可以在头盔本体的上方进行多角度的调节。5.根据权利要求1所述的一种光照自适应的AR智能消防头盔，其特征在于：所述控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节具体包括：若摄像头生成图像的像素深度为nbit，则其灰度值分布范围为：0～2
n
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1；对整幅图像做灰度直方图统计，得到像素值为0的统计量为cnt(0)，像素值为1的统计量为cnt(1)，
……
，像素值为2
n
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1的统计量为cnt(2
n
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1)；设定阈值T，若cnt(0)>T，则以像素值0为像素值范围起始点，若cnt(0)<T，则对cnt(1)进行判断；若cnt(1)>T，则以像素值1为范围起始点，若cnt(1)<T，则对cnt(2)进行判断，依此递增类推找到像素值范围起始点ts，此时小于ts的像素灰度值全部调整为ts；若cnt(2
n
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1)>T，则以像素值2
n
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1为范围结束点，若cnt(2
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1)<T，则对cnt(2
n
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2)进行判断，依此递减类推，找到像素值范围结束点te，此时大于te的像素灰度值全部调整为te；对于原始图像中的任意像素灰度值x映射后得到的灰度值为y，则：6.根据权利要求1所述的一种光照自适应的AR智能消防头盔，其特征在于：所述控制器采用光照自适应调节算法来进行光照调节，还可以采用以下步骤：通过HSV颜色空间的亮度值来判断图像的亮度值，对亮度值不在阈值范围内的图像，先进行去雾处理，对去雾后的图像，再次进行亮度值判断，若亮度值仍不在阈值范围，对图像进...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡汉林，陈浩，
申请(专利权)人：重庆重镜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：