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對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法及融合系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:9598469閱讀:687來源:國知局
對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法及融合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法及融合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著紅外熱成像技術(shù)的不斷發(fā)展,以及其非接觸性測溫的優(yōu)點,紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)逐步被應(yīng)用到醫(yī)療、軍事、安防、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域,然而,由于紅外熱成像的特點,其呈現(xiàn)的畫面的細(xì)節(jié)沒有可見光清晰,因此人們?yōu)榱双@得更多的數(shù)據(jù)信息,開始嘗試將紅外熱成像與可見光圖像進(jìn)行融合,將兩者所包含的信息融合在一起,以實現(xiàn)對監(jiān)控環(huán)境全方位的監(jiān)控。然而,目前的融合算法都需要提前知道攝像機(jī)和成像目標(biāo)之間的距離參數(shù),將距離參數(shù)加入到融合算法中,計算融合結(jié)果,如果距離測量不準(zhǔn)確,會導(dǎo)致融合后的兩幅圖像錯位,影響融合效果,因此,融合算法的使用具有很大的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種對距離的具有自適應(yīng)性、提高融合算法精度、增加融合后圖像的溫度警示效果的對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法及融合系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法,在執(zhí)行紅外與可見光視頻融合之前,對紅外熱成像攝像機(jī)和可見光攝像機(jī)做標(biāo)定,獲取兩個攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù);在完成標(biāo)定后,進(jìn)行紅外與可見光視頻融合包括以下步驟:
[0005]S1,視頻處理模塊初始化虛擬標(biāo)定棋盤格的參數(shù),包括虛擬標(biāo)定棋盤格的格數(shù)和大??;
[0006]S2,所述視頻處理模塊接收激光測距模塊實時返回的距離參數(shù)、可見光圖像和紅外熱成像圖像,所述視頻處理模塊利用所述距離參數(shù)映射虛擬標(biāo)定棋盤格,將虛擬標(biāo)定棋盤格的角點映射到待融合的可見光圖像和紅外熱成像圖像上,以角點為參考點,計算單應(yīng)矩陣;
[0007]S3,所述視頻處理模塊剔除所述紅外熱成像圖像上溫度低于預(yù)先設(shè)置的溫度閾值的部分,得到圖像一;利用所述單應(yīng)矩陣將所述可見光圖像變換為紅外熱成像攝像機(jī)視角的圖像,得到圖像二,最后將圖像一和圖像二疊加作為融合后的圖像。
[0008]優(yōu)選地,對紅外熱成像攝像機(jī)和可見光攝像機(jī)做標(biāo)定時采用張正友攝像機(jī)標(biāo)定法。
[0009]優(yōu)選地,還包括步驟S4,所述視頻處理模塊將融合后的圖像通過jpeg壓縮算法壓縮成jpeg格式的圖像,最后將壓縮后的融合圖像通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊發(fā)送出去。
[0010]本發(fā)明對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合系統(tǒng)包括:
[0011]激光測距模塊,所述激光測距模塊通過串口自動實時發(fā)送距離參數(shù)給視頻處理模塊;
[0012]可見光攝像機(jī),所述可見光攝像機(jī)輸出可見光圖像給所述視頻處理模塊;
[0013]紅外熱成像攝像機(jī),所述外紅熱成像攝像機(jī)輸出紅外熱成像圖像給所述視頻處理模塊;
[0014]所述視頻處理模塊接收激光測距模塊實時返回的距離參數(shù)、可見光圖像和紅外熱成像圖像,所述視頻處理模塊利用所述距離參數(shù)映射虛擬標(biāo)定棋盤格,將虛擬標(biāo)定棋盤格的角點映射到待融合的可見光圖像和紅外熱成像圖像上,以角點為參考點,計算單應(yīng)矩陣;所述視頻處理模塊剔除所述紅外熱成像圖像上溫度低于預(yù)先設(shè)置的溫度閾值的部分,得到圖像一;利用所述單應(yīng)矩陣將所述可見光圖像變換為紅外熱成像攝像機(jī)視角的圖像,得到圖像二,最后將圖像一和圖像二疊加作為融合后的圖像。
[0015]優(yōu)選地,所述視頻處理模塊將融合后的圖像通過jpeg壓縮算法壓縮成jpeg格式的圖像,最后將壓縮后的融合圖像通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊發(fā)送出去。
[0016]優(yōu)選地,所述融合系統(tǒng)采用Ρ0Ε方式供電。
[0017]本發(fā)明對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法及融合系統(tǒng)有益效果如下:
[0018]1)激光測距模塊對成像目標(biāo)做距離測量,將測量后的結(jié)果實時返回給視頻處理模塊,視頻處理模塊根據(jù)激光測距模塊反饋回的距離參數(shù),自動調(diào)整圖像融合時所必須的成像距離參數(shù),使整個系統(tǒng)具有了對距離的自適應(yīng)性,打破了目前圖像融合算法對距離的限制,擴(kuò)展了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。目前融合系統(tǒng)只能應(yīng)用在攝像機(jī)與監(jiān)控目標(biāo)都固定不變的場景,而本發(fā)明具有了對距離的自適應(yīng)性,因此紅外熱成像攝像機(jī)和可見光攝像機(jī)可以自由調(diào)節(jié)角度,監(jiān)控目標(biāo)也可以自由移動,不影響融合效果。
[0019]2)由于采用了激光測距模塊,其測距誤差為2mm,模塊通信速率高達(dá)115K,滿足了系統(tǒng)的實時性要求,進(jìn)一步提高了融合算法的精度,改善了融合效果。
[0020]3)本發(fā)明在融合過程中,通過預(yù)先設(shè)定的溫度閾值,對紅外熱成像圖像進(jìn)行了預(yù)處理,濾除了圖像的低溫部分,突出了圖像的高溫部分,增加了融合后圖像的溫度警示效果。該溫度閾值可以修改,在不同的溫度場景,可以實現(xiàn)不同的融合效果。
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0022]圖1為視頻處理模塊初始化虛擬標(biāo)定棋盤格參數(shù)的流程圖;
[0023]圖2為視頻處理模塊獲取單應(yīng)矩陣流程圖;
[0024]圖3為視頻處理模塊疊加可見光圖像和紅外熱成像圖像流程圖;
[0025]圖4為本發(fā)明對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0026]參見圖1,本發(fā)明對距離自適應(yīng)的紅外與可見光視頻融合方法,在執(zhí)行紅外與可見光視頻融合之前,對紅外熱成像攝像機(jī)和可見光攝像機(jī)做標(biāo)定,可以采用張正友攝像機(jī)標(biāo)定法來獲取兩個攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù);在完成標(biāo)定后,進(jìn)行紅外與可見光視頻融合包括以下步驟(以下涉及的函數(shù)均為OpenCV中的庫函數(shù)):
[0027](1)參見圖1,視頻處理模塊初始化虛擬標(biāo)定棋盤格的參數(shù),調(diào)用函數(shù):
[0028]boolhomography::Init(cv::Size boardSize,double tanTheta,stringintrinsicFN, string extrinsicFN, string rmapFN, intthres = 0);
[0029]完成初始化。該函數(shù)的前兩個參數(shù)都用來控制虛擬標(biāo)定棋盤格的格數(shù)和大小,其中,第二個參數(shù)越大,則棋盤越大,后面三個文件名都是標(biāo)定過程存儲的結(jié)果,最后一個參數(shù)為溫度的限制,若為0,則禁用,速度會有大幅提升。
[0030](2)視頻處理模塊接收激光測距模塊實時返回的距離參數(shù)、可見光圖像和紅外熱成像圖像,視頻處理模塊利用距離參數(shù)映射虛擬標(biāo)定棋盤格,將虛擬標(biāo)定棋盤格的角點映射到待融合的可見光圖像和紅外熱成像圖像上,以角點為參考點,計算單應(yīng)矩陣。
[0031]調(diào)用函數(shù):
[0032]cv::Mat homography::getHomography(double distance);
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