一种基于激光器的光学成像系统技术方案

技术编号:39644818 阅读:11 留言:0更新日期:2023-12-09 11:12
本申请涉及光学成像技术领域,特别是涉及一种基于激光器的光学成像系统,包括:图像采集设备

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光器的光学成像系统


[0001]本专利技术涉及光学成像
,特别是涉及一种基于激光器的光学成像系统


技术介绍

[0002]在成像领域中,深度信息能够有效地为观察者提供三维空间信息,在现有技术中,若需要包含深度信息的图像,通常需要额外进行深度图像的采集,例如采用双目视觉

单目深度估计

结构光等方式

[0003]但是,包含深度信息的图像仅能够在数据层面体现,相较于常规二维图像,在数据层面多了深度通道的图像,以为二维图像中每个像素点提供深度值,而对于观察者而言,仍然无法直接通过图像获取到深度信息

[0004]在二维图像成像时,由于光圈大小

焦距和被摄物距离等相机属性的影响,会使二维图像包含景深信息,景深是指焦点前后的范围内所呈现的清晰图像的距离,在此范围之外,图像会出现模糊的情况,从而能够一定程度上表征出深度信息,但是,在实际采集图像时,往往难以确定合适的相机属性,以得到能够准确表征深度信息的二维图像

[0005]因此,如何生成包含准确景深信息的二维图像,以通过单一二维图像为观察者提供深度感知成为了亟待解决的问题


技术实现思路

[0006]针对上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为一种基于激光器的光学成像系统,光学成像系统包括:图像采集设备

激光器

接收器

数据库

处理器和存储有计算机程序的存储器,其中,数据库中包括通过图像采集设备采集到的二维图像
A
以及
A
中的对象轮廓点集合
B

{B1,
B2,


B
i



B
I
}、B
i
对应的二维图像坐标
R
i

(x
i

y
i
)
和三维空间坐标
U
i

(m
i

n
i

k
i
)
,其中,
B
i
是指第
i
个对象轮廓点,
i
的取值范围为
[1
,2,


I],当计算机程序被处理器执行时,实现以下步骤:
[0007]S1
,使用激光器在第一时间点
t1向
U
i
发射激光

[0008]S2
,使用接收器接收从
U
i
返回的激光,以接收时刻作为第二时间点
t2。
[0009]S3
,计算测距结果
d
i

v*(t2‑
t1)/2
,其中,
v
为光速

[0010]S4
,计算
d
i

d
j
之间的距离差
d
ij

j
的取值范围为
[1
,2,


I],
i≠j。
[0011]S5
,根据
d
ij
,对
{d1,
d2,


d
i



d
I
}
进行聚类处理,得到
M
个距离集合
{C1,
C2,


C
m



C
M
}
,其中,
C
m
为第
m
个距离集合,
m
的取值范围为
[1
,2,


M],
C
m

{C
m1

C
m2



C
mn



C
mNm
}

C
mn
为第
m
个距离集合中的第
n
个测距结果,
n
的取值范围为
[1
,2,


Nm],
Nm
为第
m
个距离集合中的测距结果个数

[0012]S6
,计算得到参考距离
S
m

(∑
Nmn
=1C
mn
)/Nm。
[0013]S7
,计算模糊次数
w
m

f(S
m
)
,其中
f(S
m
)
为模糊次数映射函数,模糊次数映射函数包括参考距离
S
m
和模糊次数
w
m
之间的映射关系

[0014]S8
,从
A
中确定
B
i

G
邻域为图像子区域
L
i

[0015]S9
,根据
B
i
对应的
d
i
所属的距离集合,从
{w1,
w2,


w
m



w
M
}
中确定
B
i
对应的目标模糊次数
i
[0016]w
m

[0017]S10
,使用预设模糊算子对
L
i
进行
w
mi
次卷积处理,得到
A
对应的仿景深图像
P。
[0018]本专利技术与现有技术相比具有明显的有益效果,借由上述技术方案,本专利技术提供的一种基于激光器的光学成像系统可达到相当的技术进步性及实用性,并具有产业上的广泛利用价值,其至少具有以下有益效果:
[0019]本专利技术提供了一种基于激光器的光学成像系统,包括:图像采集设备

激光器

接收器

数据库

处理器和存储有计算机程序的存储器,其中,数据库中包括通过图像采集设备采集到的二维图像
A...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光器的光学成像系统,其特征在于,所述光学成像系统包括:图像采集设备

激光器

接收器

数据库

处理器和存储有计算机程序的存储器,其中,所述数据库中包括通过所述图像采集设备采集到的二维图像
A
以及
A
中的对象轮廓点集合
B

{B1,
B2,


B
i



B
I
}、B
i
对应的二维图像坐标
R
i

(x
i

y
i
)
和三维空间坐标
U
i

(m
i

n
i

k
i
)
,其中,
B
i
是指第
i
个对象轮廓点,
i
的取值范围为
[1
,2,


I]
,当所述计算机程序被处理器执行时,实现以下步骤:
S1
,使用所述激光器在第一时间点
t1向
U
i
发射激光;
S2
,使用所述接收器接收从
U
i
返回的所述激光,以接收时刻作为第二时间点
t2;
S3
,计算测距结果
d
i

v*(t2‑
t1)/2
,其中,
v
为光速;
S4
,计算
d
i

d
j
之间的距离差
d
ij

j
的取值范围为
[1
,2,


I]

i≠j

S5
,根据
d
ij
,对
{d1,
d2,


d
i



d
I
}
进行聚类处理,得到
M
个距离集合
{C1,
C2,


C
m



C
M
}
,其中,
C
m
为第
m
个距离集合,
m
的取值范围为
[1
,2,


M]

C
m

{C
m1

C
m2



C
mn



C
mNm
}

C
mn
为第
m
个距离集合中的第
n
个测距结果,
n
的取值范围为
[1
,2,


Nm]

Nm
为第
m
个距离集合中的测距结果个数;
S6
,计算得到参考距离
S
m

(∑
Nmn
=1C
mn
)/Nm

S7
,计算模糊次数
w
m

f(S
m
)
,其中
f(S
m
)
为模糊次数映射函数,所述模糊次数映射函数包括参考距离
S
m
和模糊次数
w
m
之间的映射关系;
S8
,从
A
中确定
B
i

G
邻域为图像子区域
L
i

S9
,根据
B
i
对应的
d
i
所属的距离集合,从
{w1,
w2,


w
m



w
M
}
中确定
B
i
对应的目标模糊次数
w
mi

S10
,使用预设模糊算子对
L
i
进行
w
mi
次卷积处理,得到
A
对应的仿景深图像
P。2.
根据权利要求1所述的基于激光器的光学成像系统,其特征在于,所述对象轮廓点集合
B
通过如下步骤获取:使用实例分割模型对
A
进行图像分割处理,得到
Q
个分割区域
{
γ1,
...

【专利技术属性】
技术研发人员:付小虎潘伟巍张磊董金岩
申请(专利权)人:上海频准激光科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1