专利名称：一种获取无阴影目标图像的方法
技术领域：
本发明涉及图像处理领域，具体涉及基于计算机视觉的监控中特定目标图像的阴影去除方法。
背景技术：
计算机视觉技术在各个领域都得到了广泛的应用，如宾馆、银行、交通场景以及军事领域等。但是在实际应用过程中发现，检测系统对目标进行检测时会受到阴影的影响，所以有必要采取有效的方法去除图像中目标的阴影，为目标的正确识别提供条件。目前有很多的去除图像中的阴影的方法，如基于颜色的阴影去除方法、基于互相关的阴影去除方法和基于边缘的阴影去除方法，这些方法都有各自的优缺点以及适用的场合，一般上述方法 因其计算量大而不适合在工程实时应用。当在工程应用中，对大小已知的特定目标进行去阴影时，如果仍然采用上述的方法，那么不但计算的工作量大，而且计算的步骤繁琐。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适合在工程实时应用的利用特定目标的尺寸信息结合阴影的投影方向将图像中的阴影去除的方法。为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，包括如下的步骤a、设置摄像器材，确定一定视角的拍摄视场，确定视场參数，并且调校摄像器材的拍摄參数；b、将前述拍摄參数和视场參数作为初始參数在主控计算机上进行输入并存储；C、主控计算机通过前述初始參数，建立图像像素与实际场景的对应关系；d、主控计算机获得时间信息；e、主控计算机结合前述时间信息和前述初始參数进行综合计算，获得前述拍摄视场中即时阴影參数；f、主控计算机根据目标实际大小的数据综合前述阴影參数计算出对应目标的图像像素并加以保留，其余图像像素作为阴影去除。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，前述初始參数包括摄像器材焦距、摄像器材安装高度、摄像器材CXD的像元尺寸和摄像器材监控距离。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，前述初始參数包括摄像器材的视场角、摄像器材所在位置的经纬度、摄像器材的镜头对准的方向。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，主控计算机通过其内部的计时系统获得时间。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，主控计算机通过外设的GPS授时装置获得时间信息。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，前述阴影參数包括太阳方位角和投影方向。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，前述目标的实际大小的数据为目标的实际宽度。前述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，前述初始參数包括焦距、安装高度、CXD的像元尺寸和监控距离、摄像器材的视场角、摄像器材所在位置的经纬度、摄像器材的镜头对准的方向；前述目标的实际大小的数据为目标的实际宽度；前述建立图像像素与实际场景的对应关系的方法即建立图像宽度与实际宽度的对应关系的方法，具体如下实际宽度为V，其成像宽度为W，则通过w'= ^ +ね建立对应关系，其中
I为摄像器材成像CCD的像元尺寸、f为摄像器材镜头的焦距、h为摄像器材的镜头的安装高度、L为目标距离摄像器材镜头的水平距离；目标距离摄像器材镜头的水平距离L通过公 L =---
权利要求
1.一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，包括如下的步骤 a、设置摄像器材，确定一定视角的拍摄视场，确定视场參数，并且调校摄像器材的拍摄參数； b、将上述拍摄參数和视场參数作为初始參数在主控计算机上进行输入并存储； C、主控计算机通过上述初始參数，建立图像像素与实际场景的对应关系； d、主控计算机获得时间信息； e、主控计算机结合上述时间信息和上述初始參数进行综合计算，获得上述拍摄视场中即时阴影參数； f、主控计算机根据目标实际大小的数据综合上述阴影參数计算出对应目标的图像像素并加以保留，其余图像像素作为阴影去除。
2.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，上述初始參数包括摄像器材焦距、摄像器材安装高度、摄像器材CXD的像元尺寸和摄像器材监控距离。
3.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，上述初始參数包括摄像器材的视场角、摄像器材所在位置的经纬度、摄像器材的镜头对准的方向。
4.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，主控计算机通过其内部的计时系统获得时间。
5.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，主控计算机通过外设的GPS授时装置获得时间信息。
6.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，上述阴影參数包括太阳方位角和投影方向。
7.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，上述目标的实际大小的数据为目标的实际宽度。
8.根据权利要求I所述的ー种获取无阴影目标图像的方法，其特征在于，上述初始參数包括摄像器材的焦距、安装高度、CXD的像元尺寸和监控距离、摄像器材的视场角、摄像器材所在位置的经纬度、摄像器材的镜头对准的方向；上述目标的实际大小的数据为目标的实际宽度；上述建立图像像素与实际场景的对应关系的方法即建立图像宽度与实际宽度的对应关系的方法，具体如下 实际宽度为，其成像宽度为《，则通过W=+；^建立对应关系，其中I为摄像器材成像CCD的像元尺寸、f为摄像器材镜头的焦距、h为摄像器材的镜头的安装高度、L为目标距离摄像器材镜头的水平距离；目标距离摄像器材镜头的水平距离L通过公式
9.根据权利要求I至8任意一项所述的一种获取无阴影目标图像的方法，其特征在干，上述步骤f的具体过程为主控计算机通过上述阴影參数计算出目标和目标阴影在图像中所对应的像素之间相对位置关系，通过上述目标实际大小的数据得到真实尺寸对应图像中的图像像素的大小，该图像像素为參考图像像素，计算机再根据上述參考图像像素的大小以及特定目标所对应的目标图像像素与阴影所对应的阴影图像像素的相对位置关系，在图像中从目标图像像素一侧开始保留与參考图像像素大小相同的目标图像像素部分，去除其余图像像素部分，得到去除阴影后的特定目标图像。
全文摘要
本发明公开了一种特定目标图像的阴影去除方法。该方法针对尺寸已知的物体，根据该物体所处的地理位置、当前时间计算出太阳的方位角，获得目标的投影方向，并结合摄像机的拍摄方向，确定物体与其阴影在图像中的相对位置关系，再将图像中与物体对应的目标图像像素保留、与阴影对应的阴影图像像素去除，即得到去阴影的图像，本发明的有益之处在于算法简单；能快速有效的在图像中去除特定目标的阴影所成的像，使检测系统对目标进行检测时不受阴影的影响；适合工程实时应用。
文档编号H04N7/18GK102694963SQ20121012791
公开日2012年9月26日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者徐贵力, 李旭, 杨小伟 申请人:南京航空航天大学