一种基于分光镜的图像融合装置的制作方法

1.本实用新型属于图像融合技术领域，尤其涉及一种基于分光镜的图像融合装置。


背景技术：

2.在双目相机的应用中，由于两个相机之间存在视差，使得双目图像匹配非常困难。cis(contact image sensor)是传统的图像传感器，该图像传感器的成像质量低、数据量大。dvs(dynamic vision sensor)是一种新型的图像传感器，与传统图像传感器不同，dvs是一种基于事件的图像传感器；当光照强度变换超过一定的阈值，会产生变强或者变弱的事件；dvs图像传感器具有单个像素分辨率高、功耗低、响应快等优点。
3.但是，由于dvs图像传感器生成的是稀疏的事件数据，使得cis图像传感器和dvs图像传感器图像的融合更加困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，提供一种基于分光镜的图像融合装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于分光镜的图像融合装置，包括：
6.光学组件，所述光学组件用于接收物体反射的入射光束；
7.分光镜，所述分光镜用于接收经所述光学组件处理后的光束，并将所述入射光束分成第一光束和第二光束；
8.第一图像传感器，所述第一图像传感器用于接收所述第一光束以形成第一图像；
9.反光镜，所述反光镜用于接收所述第二光束，并将所述第二光束进行反射以形成第三光束；
10.第二图像传感器，所述第二图像传感器用于接收所述第三光束以形成第二图像；
11.处理器，所述处理器分别与所述第一图像传感器和所述第二图像传感器连接，用于接收所述第一图像和所述第二图像，并基于所述第一图像和所述第二图像融合成第三图像。
12.可选地，所述光学组件用于对所述入射光束进行光学处理，以增加所述入射光束的聚光并增大视场角。
13.可选地，所述光学组件包括间隔设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜用于接收所述入射光束，并将所述入射光束汇聚至所述第一透镜的焦点处；所述第二透镜用于将所述第一透镜聚焦后的光束变成平行光束并传输至所述分光镜。
14.可选地，所述第一透镜与所述第二透镜之间的间距等于所述第一透镜的焦距和所述第二透镜的焦距之和。
15.可选地，所述第一透镜的焦距等于所述第二透镜的焦距。
16.可选地，所述分光镜为半透半反镜，用于将经过所述光学组件处理后的光束半透射成平行方向的第一光束，半反射成垂直方向的第二光束。
17.可选地，所述反光镜呈45度角设置，用于将所述第二光束反射成与所述第一光束平行的第三光束。
18.可选地，所述第一图像传感器为cis图像传感器，所述第二图像传感器为dvs图像传感器。
19.根据本实用新型基于分光镜的图像融合装置，利用分光镜来使第一图像传感器和第二图像传感器成像的光路相同，理论上第一图像传感器和第二图像传感器之间不存在视差，为后续第一图像和第二图像的融合算法提供了便利。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型基于分光镜的图像融合装置实施例的结构示意图；
22.主要元件说明：
23.11、光学组件；111、第一透镜；112、第二透镜；f、焦点；12、分光镜；13、反光镜；14、第一图像传感器；15、第二图像传感器；s1、第一光束；s2、第二光束；s3、第三光束。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.请参阅图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于分光镜的图像融合装置，其包括光学组件11、分光镜12、反光镜13、第一图像传感器14、第二图像传感器15以及处理器(未图示)。在本实施例中，第一图像传感器14为cis图像传感器，第二图像传感器15为dvs图像传感器。
28.其中，光学组件11用于接收物体反射的入射光束；分光镜12用于接收经光学组件
11处理后的光束，并将入射光束分成第一光束s1和第二光束s2；第一图像传感器14用于接收第一光束s1以形成第一图像；反光镜13用于接收第二光束s2，并将第二光束s2进行反射以形成第三光束s3；第二图像传感器15用于接收第三光束s3以形成第二图像；处理器分别与第一图像传感器14和第二图像传感器15连接，用于接收第一图像和第二图像，并基于第一图像和第二图像融合成第三图像。
29.根据本实施例基于分光镜的图像融合装置，利用分光镜12对物体反射的入射光束进行分光，使得cis图像传感器和dvs图像传感器成像的光路相同，理论上cis图像传感器和dvs图像传感器之间不存在视差，为后续cis图像传感器和dvs图像传感器的融合算法提供了便利。
30.在一个实施例中，光学组件11包括间隔设置的第一透镜111和第二透镜112，第一透镜111用于接收入射光束，并将入射光束汇聚至第一透镜111的焦点f处；第二透镜112用于将第一透镜111聚焦后的光束变成平行光束并传输至分光镜12。
31.其中，第一透镜111和第二透镜112均为双凸透镜，且第一透镜111与第二透镜112之间的间距等于第一透镜111的焦距和第二透镜112的焦距之和，优选采用第一透镜111的焦距等于第二透镜112的焦距；如此，利用第一透镜111和第二透镜112可以对物体反射的入射光束增加聚光并增大视场角，有利于后续传感器采集到更多的光信号，从而提高图像的成像质量，即提高所生成的第一图像和第二图像的分辨率。
32.可以理解的是，光学组件11可以根据实际需要选择具有相应汇聚功能的光学器件，例如还可采用平凸透镜。
33.在一个实施例中，分光镜12为半透半反镜，用于将经过光学组件11处理后的光束半透射成平行方向的第一光束s1，半反射成垂直方向的第二光束s2；其中，第一光束s1射入至第一图像传感器14，第二光束s2经过反光镜13反射至第二图像传感器15，从而使第一图像传感器14和第二图像传感器15之间不存在视差，有利为后续的融合算法提供便利。
34.在一个实施例中，反光镜13呈45度角设置，并位于分光镜12的正下方，用于将第二光束s2反射成与第一光束s1平行的第三光束s3，即第一图像传感器14和第二图像传感器15能够实现实时配准；如此，通过使第一图像传感器14的探测视场和第二图像传感器15的探测视场重合，能够减少cis图像传感器和dvs图像传感器的视差，从而减少了后续图像融合计算时的复杂度。由于dvs相机响应速度快、功耗低、数据量小，单个像素分辨率高，而cis相机数据量大、单个像素分辨率低，因此将dvs图像传感器生成的第一图像与cis图像传感器生成的第二图像融合，能够得到分辨率更高的图像，即本实用新型方案中的第三图像。
35.本实施例中处理器可以基于第一图像和第二图像中各像素对应的信息获取归一化因子，基于归一化因子对第一图像和第二图像进行融合得到第三图像。图像融合是使用特定的算法将两幅或者多幅图像综合成一幅新的图像，使得融合之后的图像包含信息更加丰富。目前经常使用的图像融合算法包括：数学形态法、his变换、拉普拉斯金字塔融合、小波变换法等在此，对其融合方法不做限制。
36.应当说明的是，在其他实施例中，实际融合过程也可以放在其他设备中，即本实施例基于分光镜的图像融合装置单纯用于生成第一图像和第二图像，处理器将所生成的第一图像和第二图像发送给其他设备，由其他设备进行图像融合从而生成分辨率更高的第三图像。
37.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
38.以上为对本实用新型所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。