一种基于多模态信息的图像处理方法及生态相机伴侣系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理方法，具体涉及到一种基于多模态信息的图像处理方法及生态相机伴侣系统。
【背景技术】
[0002]相机是获得图像的最常见设备，通过光学处理进行拍照的方式保留目标物在当时的形状、颜色等特征；同时相机也可以用于摄影和录音。
[0003]在进行野外作业时，特别是进行与生态学、环境科学、生物学、林学、农学、地理学和地质学等相关学科的研究时，需要通过拍照的方式来保留原始资料，例如植株的生长、动物生活习性的拍摄等。因此照相机已成为最主要的研究工具。
[0004]普通照相机的像片所包含的信息非常有限，远远不能满足科学研究的需要。目前照相机一般都含有时间信息，即可以显示拍摄的时间；一些高级照相机带有GPS功能而具有空间信息，即可以记录拍摄时相机所处的地理位置。
[0005]现有技术中的相机主要的使用群体为大众，未考虑到专业科研的需求。在科研过程中，不但要求具有更为精确的时间和空间信息，还要求能够记录拍摄时的多模态信息，即环境信息；例如温度、相对湿度、风力(向)、气压、光强等。现有技术中不能够通过对照片内的目标物进行定量对比，然而图片间的定量对比在这些学科内的研究中非常重要。例如比较不同季节同一株植物的形态，可以计算植物的生长率；这种实现方式还不能够通过照片处理得到。
[0006]另外，即使现有技术中的相机具有GPS功能，也可以在照片上显示拍摄地点的位置信息，由于GPS是安装在相机上的，照片上的GPS信息实际上是相机所在地点的GPS信息，并不是被拍摄物的位置信息，当我们在进行科研过程中时，现有的位置信息具有较大误差。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种基于多模态信息的图像处理方法。
[0008]为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种基于多模态信息的图像处理方法；包括以下步骤:
采集图像生成点所处环境的多模态信息，确定图像生成时多模态信息平均值；
确定生成图像的目标物位置信息，并将多模态信息平均值和目标物位置信息显示到图像配对后输出的生态图像上；以及在所述生态图像上显示标尺。
[0009]作为本发明的进一步改进，多模态信息包括温湿度、风向风力、气压、光照强度、背景噪声、经玮度和海拔。
[0010]作为本发明的进一步改进，确定生成图像的目标位置信息的具体步骤包括:
获取图像生成点的GPS数据， 获取图像生成点的方向信息，
确定图像生成点与目标位置的距离；以及
通过GPS数据、方向信息和距离计算得到目标位置信息。
[0011]作为本发明的进一步改进，目标位置信息包括目标位置的经玮度。
[0012]作为本发明的进一步改进，将多模态信息平均值和目标物位置信息加载到配对的图像上并输出生态图像的具体步骤包括:
采集多模态信息的获取时间，并与在该获取时间下生成的图像进行匹配；
确定多模态信息在获取时间前采样时间内的多模态信息平均值；以及将所述多模态信息平均值加载到图像上。
[0013]作为本发明的进一步改进，采样时间为ls~10s。
[0014]本发明的另一个实施例中，公开了一种生态相机伴侣系统，包括:
信息采集模块，用于采集图像生成点所处环境的多模态信息，确定图像生成时多模态信息平均值；
目标物位置计算模块，用于确定生成图像的目标物位置信息，
图像处理模块，用于将多模态信息平均值和目标物位置信息显示到图像配对后输出的生态图像上；
标尺模块，用于在所述生态图像上显示标尺。
[0015]优选的，目标物位置计算模块包括:
GPS定位模块，用于获取图像生成点的GPS数据，
电子罗盘，用于获取图像生成点的方向信息，
红外线测距模块，用于确定图像生成点与目标位置的距离；
处理模块，用于通过GPS数据、方向信息和距离计算得到目标位置信息。
[0016]优选的，目标位置信息包括目标位置的经玮度。
[0017]优选的，图像处理模块包括:
图像匹配处理模块，用于采集多模态信息的获取时间，并与在该获取时间下生成的图像进行匹配；
平均值计算模块，用于确定多模态信息在获取时间前采样时间内的多模态信息平均值；
图像加载模块，用于将所述多模态信息平均值加载到图像上。
[0018]综上所述，本发明具有以下优点:
本发明的系统，通过使用多种高效的传感器，采集相机在工作时所处环境的各个参数，包括不限于温湿度、风向风力、气压、光照强度、背景噪声、经玮度和海拔等参数。这些参数是科研的重要依据，本发明通过拍摄时间来匹配图像，将同一时间的图像和环境参数融合在一起，当这些参数在图像中直接显示后，，可以累计大量的生态学数据，为大的时间和空间跨度比较提供基础，提高研究效率。
[0019]本发明还通过电子罗盘、测距仪器和GPS定位方式来获得目标物的位置信息，使得在研究时更加精准。
[0020]此外，本发明将标尺直接显示到图像上，便于科研人员通过图像来进行对比，可以减少标本采集对动物带来的伤害。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0022]本发明的一个实施例中提供了一种基于多模态信息的图像处理方法，包括以下步骤:
S1、采集图像生成点所处环境的多模态信息，确定图像生成时多模态信息平均值。多模态信息是科研的重要参数和依据，多模态信息包括温湿度、风向风力、气压、光照强度、背景噪声、经玮度和海拔。这些数据的采集可以通过传感器得以实现，由于这些参数信息是在不断变化的，但是在较小的时间范围内，其偏差不会太大，为了降低误差，本发明采用多模态信息的平均值，即一直采集拍摄环境中的环境参数，在相机拍摄获得图像的同时，以该时间点为节点，计算拍摄时间前一个较短时间段的每个参数的平均值，即得到平均值。
[0023]作为本发明的优化，在步骤S1中，这个较短时间段可以是1~10秒内，这个时间段可以设定，即用户根据自己想要的采样时间来设定时间长度。
[0024]S2、确定生成图像的目标物位置信息，并将多模态信息平均值和目标物位置信息显示到图像配对后输出的生态图像上。
[0025]图像生成点一般为相机所在地，相机所在地即为图像生成点，目标物与相机之间肯定有一段距离。目标物即被拍摄的物体，目标物位置信息可以为目标位置的经玮度，本步骤通过获取