一种图像处理方法及图像采集设备与流程

本发明涉及光学设备技术领域，特别涉及一种图像处理方法及图像采集设备。

背景技术

在一些低照度场景中，比如夜晚、或者大雾环境中，图像采集设备采集的图像噪点较大，清晰度较差。目前，有一些低照度摄像机可以采用红外灯进行补光，以提高场景亮度，进而提高采集图像的清晰度。

但是，经过红外灯补光后，场景中的红外光会使采集到的图像出现严重偏色，因此，采用这种方案的低照度摄像机只能输出黑白模式的图像。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种图像处理方法及图像采集设备，以实现在低照度的场景下输出彩色模式的图像。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种图像处理方法，应用于图像采集设备，所述设备包括分光镜头、红外光过滤片、第一图像传感器、第二图像传感器和处理芯片；其中，所述分光镜头包含第一出光口和第二出光口，所述第一图像传感器对准所述第一出光口，所述第二图像传感器对准所述第二出光口，所述红外光过滤片设置于所述第一出光口与所述第一图像传感器之间、或者设置于所述分光镜头内部，所述第一图像传感器及所述第二图像传感器与所述处理芯片相连接；

所述方法包括：

所述分光镜头将采集到的光信号分为第一路光信号和第二路光信号，所述第一路光信号从所述第一出光口射出，所述第二路光信号从所述第二出光口射出；

所述红外光过滤片过滤所述第一路光信号中的红外光；

所述第一图像传感器采集过滤后的第一路光信号，将所述过滤后的第一路光信号转换为色彩电信号，并将所述色彩电信号发送给所述处理芯片；

所述第二图像传感器采集所述第二路光信号，将所述第二路光信号转换为亮度电信号，并将所述亮度电信号发送给所述处理芯片；

所述处理芯片将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像。

可选的，所述方法还可以包括：

所述处理芯片同时向所述第一图像传感器和所述第二图像传感器发送信号获取指令；

所述第一图像传感器将所述色彩电信号发送给所述处理芯片的步骤，包括：

所述第一图像传感器在接收到所述信号获取指令后，将所述色彩电信号发送给所述处理芯片；

所述第二图像传感器将所述亮度电信号发送给所述处理芯片的步骤，包括：

所述第二图像传感器在接收到所述信号获取指令后，将所述亮度电信号发送给所述处理芯片。

可选的，所述设备还包括cpu；所述方法还可以包括：

所述cpu将配置信息发送给所述处理芯片；

所述处理芯片同时向所述第一图像传感器和所述第二图像传感器发送信号获取指令的步骤，包括：

所述处理芯片根据所述配置信息，同时向所述第一图像传感器和所述第二图像传感器发送信号获取指令。

可选的，所述处理芯片将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像的步骤，可以包括：

所述处理芯片在所述色彩电信号中，确定每个像素单元对应的色彩分量；

所述处理芯片在所述亮度电信号中，确定每个像素单元对应的亮度分量；

所述处理芯片将每个像素单元对应的色彩分量及亮度分量进行叠加，得到彩色图像。

可选的，所述设备还包括cpu；在所述处理芯片将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像的步骤之后，还可以包括：

所述处理芯片将所述彩色图像发送给所述cpu；

所述cpu对所述彩色图像进行编码处理，并输出编码后的图像。

可选的，所述设备还包括红外补光灯；在所述处理芯片将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像的步骤之后，还可以包括：

所述cpu根据所述彩色图像，判断当前环境是否满足预设补光条件，如果是，向所述红外补光灯发送开启指令；

所述红外补光灯在接收到所述开启指令后，进行红外补光。

为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种图像采集设备，包括：分光镜头、红外光过滤片、第一图像传感器、第二图像传感器和处理芯片；其中，所述分光镜头包含第一出光口和第二出光口，所述第一图像传感器对准所述第一出光口，所述第二图像传感器对准所述第二出光口，所述红外光过滤片设置于所述第一出光口与所述第一图像传感器之间、或者设置于所述分光镜头内部，所述第一图像传感器及所述第二图像传感器与所述处理芯片相连接；

所述分光镜头，用于将采集到的光信号分为第一路光信号和第二路光信号，所述第一路光信号从所述第一出光口射出，所述第二路光信号从所述第二出光口射出；

所述红外光过滤片，用于过滤所述第一路光信号中的红外光；

所述第一图像传感器，用于采集过滤后的第一路光信号，将所述过滤后的第一路光信号转换为色彩电信号，并将所述色彩电信号发送给所述处理芯片；

所述第二图像传感器，用于采集所述第二路光信号，将所述第二路光信号转换为亮度电信号，并将所述亮度电信号发送给所述处理芯片；

所述处理芯片，用于将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像。

可选的，所述处理芯片，还用于同时向所述第一图像传感器和所述第二图像传感器发送信号获取指令；

所述第一图像传感器，具体可以用于：

采集过滤后的第一路光信号，将所述过滤后的第一路光信号转换为色彩电信号，并在接收到所述信号获取指令后，将所述色彩电信号发送给所述处理芯片；

所述第二图像传感器，具体可以用于：

采集所述第二路光信号，将所述第二路光信号转换为亮度电信号，并在接收到所述信号获取指令后，将所述亮度电信号发送给所述处理芯片。

可选的，所述设备还可以包括cpu；所述cpu，用于将配置信息发送给所述处理芯片；

所述处理芯片，还可以用于根据所述配置信息，同时向所述第一图像传感器和所述第二图像传感器发送信号获取指令。

可选的，所述处理芯片，具体可以用于：

在所述色彩电信号中，确定每个像素单元对应的色彩分量；

在所述亮度电信号中，确定每个像素单元对应的亮度分量；

将每个像素单元对应的色彩分量及亮度分量进行叠加，得到彩色图像。

可选的，所述设备还可以包括cpu；

所述处理芯片，还可以用于将所述彩色图像发送给所述cpu；

所述cpu，用于对所述彩色图像进行编码处理，并输出编码后的图像。

可选的，所述设备还可以包括红外补光灯；

所述cpu，还可以用于根据所述彩色图像，判断当前环境是否满足预设补光条件，如果是，向所述红外补光灯发送开启指令；

所述红外补光灯，用于在接收到所述开启指令后，进行红外补光。

应用本发明所示实施例，分光镜头将光信号分为两路，第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号经红外光过滤片过滤后，被第一图像传感器采集，第一图像传感器将采集到的过滤后的光信号转换为色彩电信号，第二路光信号被第二图像传感器采集，第二图像传感器将采集到的第二种光信号转换为亮度电信号，这两个传感器分别将转换后的色彩电信号、亮度电信号发送给处理芯片，处理芯片将这两种电信号进行融合处理，得到彩色图像；本方案中，将过滤掉红外光的第一路光信号转换为色彩电信号，也就是说色彩电信号不受红外光的影响，也就不会由于红外光的存在引起图像偏色，再将色彩电信号与亮度电信号进行融合，即使在低照度的场景下，也可以输出彩色模式的图像。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例提供的图像采集设备的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的图像采集设备的第二种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的图像采集设备的第三种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的图像采集设备的第四种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的图像采集设备的第五种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的图像采集设备的第六种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种图像处理方法及图像采集设备，该图像处理方法应用于图像采集设备，该图像采集设备可以为摄像机、或者其他具有图像采集功能的电子设备，具体不做限定。

图1为本发明实施例提供的图像采集设备的第一种结构示意图，包括：分光镜头100，红外光过滤片200、第一图像传感器300、第二图像传感器400、处理芯片500；其中，分光镜头100有两个出光口，第一出光口110和第二出光口120；第一图像传感器300对准第一出光口110，第二图像传感器400对准第二出光口120，红外光过滤片200设置于分光镜头100内部，第一图像传感器300和第二图像传感器400均与处理芯片500相连接。

作为一种实施方式，红外光过滤片200可以设置于分光镜头100内部，比如第一出光口110之前，使得从第一出光口110射出的光信号为过滤掉红外光的光信号。

图2为本发明实施例提供的图像采集设备的第二种结构示意图，包括：分光镜头100，红外光过滤片200、第一图像传感器300、第二图像传感器400、处理芯片500；其中，分光镜头100有两个出光口，第一出光口110和第二出光口120；第一图像传感器300对准第一出光口110，第二图像传感器400对准第二出光口120，红外光过滤片200设置于第一出光口110与第一图像传感器300之间，第一图像传感器300和第二图像传感器400均与处理芯片500相连接。

作为另一种实施方式，红外光过滤片200可以设置于分光镜头100外部，比如第一出光口110与第一图像传感器300之间，具体可以为第一出光口110之后，使得从第一出光口110射出的光信号经过滤后再射入第一图像传感器300中。

需要说明的是，上述“第一出光口110之前”、“第一出光口110之后”，是以延着光路方向来说的。

本方案中，设置红外光过滤片，是为了满足射入第一图像传感器的光信号为过滤掉红外光的光信号，红外光过滤片的具体位置不做限定。

下面结合图1、及图2对本发明实施例提供的图像处理方法进行详细说明。

图3为本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图，包括：

s301：分光镜头将采集到的光信号分为第一路光信号和第二路光信号，所述第一路光信号从第一出光口射出，所述第二路光信号从第二出光口射出。

具体的，分光镜头中可以设置有分光棱镜，通过该分光棱镜，将采集到的光信号划分为两路光信号。划分方式有多种，比如：1、分别将采集到的光信号进行反射及折射，反射及折射各得到一路光信号；2、将采集到的光信号经不同角度的反射，分别得到不同角度的光信号；3、将采集到的光信号经不同介质的折射，分别得到不同角度的光信号，等等，都是合理的。

需要说明的是，反射或折射后的光信号方向需要根据第一出光口110和第二出光口120的位置进行调整，使得一路光信号从第一出光口射出，另一路光信号从第二出光口射出。图1、图2中的箭头只是为了方便理解，并不代表真实的光路走向。

s302：红外光过滤片过滤所述第一路光信号中的红外光。

需要强调的是，s302并不一定在s301之后执行。比如图1中，红外光过滤片200设置于分光镜头100内部，也就是说，第一路光信号经红外光过滤片200过滤后，再从第一出光口110射出。

而在图2中，红外光过滤片200设置于分光镜头100外部，也就是说，第一路光信号从第一出光口110射出后，再经红外光过滤片200进行过滤。

s303：第一图像传感器采集过滤后的第一路光信号，将所述过滤后的第一路光信号转换为色彩电信号，并将所述色彩电信号发送给处理芯片。

第一图像传感器300可以先将过滤后的第一路光信号转换为电信号，然后去除电信号中的亮度电信号，得到色彩电信号。

需要说明的是，第一图像传感器采集的光信号中过滤掉了红外光，因此，该色彩电信号没有受到红外光的色差影响，该色彩电信号中偏色程度较小。

第一图像传感器300将得到的色彩电信号发送给相连的处理芯片500。

s304：第二图像传感器采集所述第二路光信号，将所述第二路光信号转换为亮度电信号，并将所述亮度电信号发送给处理芯片。

第二图像传感器400可以先将第二路光信号转换为电信号，然后去除电信号中的色彩电信号(也就是将彩色图像变为黑白图像)，得到亮度电信号。

第二图像传感器400将得到的色彩电信号发送给相连的处理芯片500。

作为一种实施方式，也可以在第二出光口与第二图像传感器之间设置滤光片，或者，在分光镜头内部第二出光口之前设置滤光片，该滤光片既可以透过可见光，也可以透过红外光，该滤光片用于过滤掉环境中的杂光。该滤光片可以为全光谱玻璃，具体不做限定。或者，也可以不设置该滤光片，也是合理的。

需要说明的是，s303和s304是同时进行的，第一路光信号与第二路光信号对应的场景内容是一致的，色彩电信号与亮度电信号对应的场景内容也是一致的。

举例来说，第一图像传感器300和第二图像传感器400可以利用差分信号，将色彩电信号和亮度电信号发送至处理芯片500。另外，第一图像传感器300和第二图像传感器400可以共用同一个时钟信号、场同步信号和行同步信号，这样，可以提高色彩电信号与亮度电信号的一致性。

s305：处理芯片将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像。

具体的，s305可以包括：1、处理芯片500在所述色彩电信号中，确定每个像素单元对应的色彩分量；2、处理芯片500在所述亮度电信号中，确定每个像素单元对应的亮度分量；3、处理芯片500将每个像素单元对应的色彩分量及亮度分量进行叠加，得到彩色图像。

需要说明的是，上述1、2步骤的顺序并不固定，可以先执行1步骤，后执行2步骤，也可以先执行2步骤，后执行1步骤，或者，也可以是同时执行1、2步骤。

本领域技术人员可以理解，色彩电信号可以理解为去除亮度信息的图像，组成图像的最小单元为像素点，这里，将组成该色彩电信号的最小单元称为像素单元。相应的，亮度电信号可以理解为去除色彩信息的黑白图像，组成该亮度电信号的最小单元也称为像素单元。

在完整的图像中，每个像素点具有亮度信息和色彩信息，而在色彩电信号中，每个像素单元缺失了亮度信息，仅具有色彩信息，这里，将像素单元的色彩信息称为色彩分量。相应的，在亮度电信号中，每个像素单元缺失了色彩信息，仅具有亮度信息，这里，将像素单元的亮度信息称为亮度分量。

根据上面内容描述，色彩电信号与亮度电信号对应的场景内容一致，色彩电信号中包含的像素单元与亮度电信号中包含的像素单元是一一对应的，将每个像素单元对应的色彩分量及亮度分量进行叠加，使得每个像素单元都既具有色彩分量，又具有亮度分量，每个像素单元便组成了彩色图像。

假设在低照度场景下，场景中采用红外灯进行补光，应用上述方案，分光镜头将光信号分为两路，第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号经红外光过滤片过滤后，被第一图像传感器采集，第一图像传感器将采集到的过滤后的光信号转换为色彩电信号，第二路光信号被第二图像传感器采集，第二图像传感器将采集到的第二种光信号转换为亮度电信号，这两个传感器分别将转换后的色彩电信号、亮度电信号发送给处理芯片，处理芯片将这两种电信号进行融合处理，得到彩色图像；可见，本方案中，第一方面，将过滤掉红外光的第一路光信号转换为色彩电信号，也就是说色彩电信号不受红外光的影响，也就不会由于红外光的存在引起图像偏色，第二方面，亮度电信号中仍然存在红外光的亮度，红外光补光的效果依然存在，将色彩电信号与亮度电信号进行融合，即使在低照度的场景下，也可以输出彩色模式的图像。

根据上面内容描述，第一图像传感器300和第二图像传感器400可以共用同一个时钟信号、场同步信号和行同步信号，这样，可以提高该色彩电信号与该亮度电信号之间的一致性。具体的，可以由处理芯片500对第一图像传感器300和第二图像传感器400进行配置，使得两个传感器的时钟信号、场同步信号和行同步信号相同。

作为一种实施方式，处理芯片500可以同时向第一图像传感器300和第二图像传感器400发送信号获取指令，第一图像传感器300在接收到所述信号获取指令后，将所述色彩电信号发送给所述处理芯片，第二图像传感器400在接收到所述信号获取指令后，将所述亮度电信号发送给所述处理芯片。

应用这种实施方式，可以进一步提高该色彩电信号与该亮度电信号之间的一致性，减少时间误差造成的影响，进而使得后续融合处理后得到的彩色图像的视觉效果更佳。

作为一种实施方式，如图4或图5所示，执行本方案的图像采集设备中还可以设置有cpu600，cpu600与处理芯片500相连接。图4在图1基础上，增加cpu600，图5在图2基础上，增加cpu600。图4、图5中的箭头只是为了方便理解，并不代表真实的光路走向。

cpu600可以对处理芯片500进行配置，具体的，cpu600可以将配置信息发送给处理芯片500，处理芯片500根据该配置信息，同时向第一图像传感器300和第二图像传感器400发送信号获取指令。

举例来说，该处理芯片可以为可编程逻辑器件，比如，fpga(field－programmablegatearray)芯片。cpu通过spi(serialperipheralinterface--串行外设接口)对fpga芯片进行控制，比如，发送上述配置信息，通过配置信息对fpga芯片进行功能配置，或者，cpu还可以控制fpga芯片的升级操作等，具体不做限定。另外，cpu还可以通过fpga芯片，对第一图像传感器300和第二图像传感器400进行控制，比如，变更传感器的参数等等，具体不做限定。

在图4或图5所示实施方式中，处理芯片在将色彩电信号与亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像之后，可以将该彩色图像发送给cpu，cpu对接收到的彩色图像进行编码处理，并输出编码后的图像。

举例来说，fpga芯片(处理芯片)可以通过lvds(low-voltagedifferentialsignaling，低电压差分信号)，将s305中得到的彩色图像传输到cpu。cpu将该彩色图像先进行isp(imagesignalprocessing，图像信号处理)，然后进行编码压缩，通过网络输出处理后的图像。

本领域技术人员可以理解，在低照度环境下，通常需要红外补光灯发射红外光，提高场景亮度。红外光隐蔽性较好，适用于隐蔽监控，而且相较于可见光进行补光，可以减少光污染，对监控环境的影响较小。

在本实施例中，可以单独设置红外补光灯，或者也可以将红外补光灯与图像采集设备一体设置。作为一种实施方式，如图6或图7所示，执行本方案的图像采集设备中还可以设置有红外补光灯700。图6在图4基础上，增加红外补光灯700，图7在图5基础上，增加红外补光灯700。图6、图7中的箭头只是为了方便理解，并不代表真实的光路走向。

如上所述，处理芯片500得到彩色图像后，将该彩色图像发送给cpu600，cpu600可以根据接收到的彩色图像，判断当前环境是否满足预设补光条件，如果是，向红外补光灯700发送开启指令；红外补光灯700在接收到所述开启指令后，进行红外补光。

本领域技术人员可以理解，s305中得到的彩色图像可以反应场景中的照度，cpu可以通过该彩色图像判断场景中照度是否低于预设阈值(是否满足预设补光条件)，如果是，控制红外补光灯700进行补光。

或者，cpu也可以通过其他方式探测场景中的照度，并在探测到场景照度满足预设补光条件的情况下，向红外补光灯700发送开启指令，具体不做限定。

作为另一种实施方式，处理芯片500与cpu600可以一体设置，换句话说，cpu也可以理解为处理芯片的一部分。举例来说，上述fpga芯片与pcu可以统称为处理芯片。也就是说，上述cpu执行的操作都可以由处理芯片来完成：

处理芯片在将色彩电信号与亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像后，可以继续对该彩色图像进行编码处理，并输出编码后的图像。具体的，处理芯片将得到的彩色图像先进行isp(imagesignalprocessing，图像信号处理)，然后进行编码压缩，通过网络输出处理后的图像。

处理芯片可以自身获取配置信息，根据该配置信息向两个传感器发送信号获取指令。处理芯片还可以根据该配置信息，对自身功能进行配置。处理芯片还可以直接对第一图像传感器300和第二图像传感器400进行控制，比如，变更传感器的参数等等，具体不做限定。

另外，处理芯片还可以在当前环境满足预设补光条件的情况下，控制红外补光灯进行补光。

与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供一种图像采集设备。

图1为本发明实施例提供的图像采集设备的第一种结构示意图，包括：分光镜头100，红外光过滤片200、第一图像传感器300、第二图像传感器400、处理芯片500；其中，分光镜头100有两个出光口，第一出光口110和第二出光口120；第一图像传感器300对准第一出光口110，第二图像传感器400对准第二出光口120，红外光过滤片200设置于分光镜头100内部，第一图像传感器300和第二图像传感器400均与处理芯片500相连接。

作为一种实施方式，红外光过滤片200可以设置于分光镜头100内部，比如第一出光口110之前，使得从第一出光口110射出的光信号为过滤掉红外光的光信号。

图2为本发明实施例提供的图像采集设备的第二种结构示意图，包括：分光镜头100，红外光过滤片200、第一图像传感器300、第二图像传感器400、处理芯片500；其中，分光镜头100有两个出光口，第一出光口110和第二出光口120；第一图像传感器300对准第一出光口110，第二图像传感器400对准第二出光口120，红外光过滤片200设置于第一出光口110与第一图像传感器300之间，第一图像传感器300和第二图像传感器400均与处理芯片500相连接。

作为另一种实施方式，红外光过滤片200可以设置于分光镜头100外部，比如第一出光口110与第一图像传感器300之间，具体可以为第一出光口110之后，使得从第一出光口110射出的光信号经过滤后再射入第一图像传感器300中。

本方案中，设置红外光过滤片，是为了满足射入第一图像传感器的光信号为过滤掉红外光的光信号，红外光过滤片的具体位置不做限定。

下面对设备上包含的每个部件进行详细介绍：

分光镜头100，用于将采集到的光信号分为第一路光信号和第二路光信号，所述第一路光信号从所述第一出光口射出，所述第二路光信号从所述第二出光口射出。

具体的，分光镜头中可以设置有分光棱镜，通过该分光棱镜，将采集到的光信号划分为两路光信号。划分方式有多种，比如：1、分别将采集到的光信号进行反射及折射，反射及折射各得到一路光信号；2、将采集到的光信号经不同角度的反射，分别得到不同角度的光信号；3、将采集到的光信号经不同介质的折射，分别得到不同角度的光信号，等等，都是合理的。

需要说明的是，反射或折射后的光信号方向需要根据第一出光口110和第二出光口120的位置进行调整，使得一路光信号从第一出光口射出，一路光信号从第二出光口射出。图1、图2中的箭头只是为了方便理解，并不代表真实的光路走向。

红外光过滤片200，用于过滤所述第一路光信号中的红外光。

根据上面内容描述，红外光过滤片200可以设置于分光镜头100内部，比如第一出光口110之前，也可以设置于分光镜头100外部，比如第一出光口110与第一图像传感器300之间；也就是说，第一路光信号可以先经红外光过滤片200过滤后，再从第一出光口110射出，或者，第一路光信号先从第一出光口110射出，再经红外光过滤片200进行过滤。

第一图像传感器300，用于采集过滤后的第一路光信号，将所述过滤后的第一路光信号转换为色彩电信号，并将所述色彩电信号发送给处理芯片500。

第一图像传感器300可以先将过滤后的第一路光信号转换为电信号，然后去除电信号中的亮度电信号，得到色彩电信号。

需要说明的是，第一图像传感器采集的光信号中过滤掉了红外光，因此，该色彩电信号没有受到红外光的色差影响，该色彩电信号中偏色程度较小。

第一图像传感器300将得到的色彩电信号发送给相连的处理芯片500。

第二图像传感器400，用于用于采集所述第二路光信号，将所述第二路光信号转换为亮度电信号，并将所述亮度电信号发送给处理芯片500。

第二图像传感器400可以先将第二路光信号转换为电信号，然后去除电信号中的色彩电信号(也就是将彩色图像变为黑白图像)，得到亮度电信号。

第二图像传感器400将得到的色彩电信号发送给相连的处理芯片500。

作为一种实施方式，也可以在第二出光口与第二图像传感器之间设置滤光片，或者，在分光镜头内部第二出光口之前设置滤光片，该滤光片既可以透过可见光，也可以透过红外光，该滤光片用于过滤掉环境中的杂光。该滤光片可以为全光谱玻璃，具体不做限定。或者，也可以不设置该滤光片，也是合理的。

需要说明的是，两个传感器采集光信号、将光信号转换为电信号、将转换后的电信号发送给处理芯片的过程是同时进行的。第一路光信号与第二路光信号对应的场景内容是一致的，色彩电信号与亮度电信号对应的场景内容也是一致的。

举例来说，第一图像传感器300和第二图像传感器400可以利用差分信号，将色彩电信号和亮度电信号发送至处理芯片500。另外，第一图像传感器300和第二图像传感器400可以共用同一个时钟信号、场同步信号和行同步信号，这样，可以提高色彩电信号与亮度电信号的一致性。

处理芯片500，用于将所述色彩电信号与所述亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像。

处理芯片500，具体可以用于：1、在所述色彩电信号中，确定每个像素单元对应的色彩分量；2、在所述亮度电信号中，确定每个像素单元对应的亮度分量；3、将每个像素单元对应的色彩分量及亮度分量进行叠加，得到彩色图像。

需要说明的是，上述1、2步骤的顺序并不固定，可以先执行1步骤，后执行2步骤，也可以先执行2步骤，后执行1步骤，或者，也可以是同时执行1、2步骤。

本领域技术人员可以理解，色彩电信号可以理解为去除亮度信息的图像，组成图像的最小单元为像素点，这里，将组成该色彩电信号的最小单元称为像素单元。相应的，亮度电信号可以理解为去除色彩信息的黑白图像，组成该亮度电信号的最小单元也称为像素单元。

在完整的图像中，每个像素点具有亮度信息和色彩信息，而在色彩电信号中，每个像素单元缺失了亮度信息，仅具有色彩信息，这里，将像素单元的色彩信息称为色彩分量。相应的，在亮度电信号中，每个像素单元缺失了色彩信息，仅具有亮度信息，这里，将像素单元的亮度信息称为亮度分量。

根据上面内容描述，色彩电信号与亮度电信号对应的场景内容一致，色彩电信号中包含的像素单元与亮度电信号中包含的像素单元是一一对应的，将每个像素单元对应的色彩分量及亮度分量进行叠加，使得每个像素单元都既具有色彩分量，又具有亮度分量，每个像素单元便组成了彩色图像。

假设在低照度场景下，场景中采用红外灯进行补光，应用上述方案，分光镜头将光信号分为两路，第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号经红外光过滤片过滤后，被第一图像传感器采集，第一图像传感器将采集到的过滤后的光信号转换为色彩电信号，第二路光信号被第二图像传感器采集，第二图像传感器将采集到的第二种光信号转换为亮度电信号，这两个传感器分别将转换后的色彩电信号、亮度电信号发送给处理芯片，处理芯片将这两种电信号进行融合处理，得到彩色图像；可见，本方案中，第一方面，将过滤掉红外光的第一路光信号转换为色彩电信号，也就是说色彩电信号不受红外光的影响，也就不会由于红外光的存在引起图像偏色，第二方面，亮度电信号中仍然存在红外光的亮度，红外光补光的效果依然存在，将色彩电信号与亮度电信号进行融合，即使在低照度的场景下，也可以输出彩色模式的图像。

根据上面内容描述，第一图像传感器300和第二图像传感器400可以共用同一个时钟信号、场同步信号和行同步信号，这样，可以提高该色彩电信号与该亮度电信号之间的一致性。具体的，可以由处理芯片500对第一图像传感器300和第二图像传感器400进行配置，使得两个传感器的时钟信号、场同步信号和行同步信号相同。

作为一种实施方式，处理芯片500，还可以用于：

同时向所述第一图像传感器和所述第二图像传感器发送信号获取指令；

第一图像传感器300，具体可以用于：

采集过滤后的第一路光信号，将所述过滤后的第一路光信号转换为色彩电信号，并在接收到所述信号获取指令后，将所述色彩电信号发送给所述处理芯片；

第二图像传感器400，具体可以用于：

采集所述第二路光信号，将所述第二路光信号转换为亮度电信号，并在接收到所述信号获取指令后，将所述亮度电信号发送给所述处理芯片。

应用这种实施方式，可以进一步提高该色彩电信号与该亮度电信号之间的一致性，减少时间误差造成的影响，进而使得后续融合处理后得到的彩色图像的视觉效果更佳。

作为一种实施方式，如图4或图5所示，本设备还可以包含cpu600，cpu600与处理芯片500相连接。图4在图1基础上，增加cpu600，图5在图2基础上，增加cpu600。

cpu600，用于将配置信息发送给处理芯片500；

处理芯片500，还可以用于根据所述配置信息，同时向第一图像传感器300和第二图像传感器400发送信号获取指令。

举例来说，该处理芯片可以为可编程逻辑器件，比如，fpga(field－programmablegatearray)芯片。cpu通过spi(serialperipheralinterface--串行外设接口)对fpga芯片进行控制，比如，发送上述配置信息，通过配置信息对fpga芯片进行功能配置，或者，cpu还可以控制fpga芯片的升级操作等，具体不做限定。另外，cpu还可以通过fpga芯片，对第一图像传感器300和第二图像传感器400进行控制，比如，变更传感器的参数等等，具体不做限定。

在图4或图5所示实施方式中，处理芯片500，还可以用于：

将所述彩色图像发送给cpu600；

cpu600，用于对所述彩色图像进行编码处理，并输出编码后的图像。

举例来说，fpga芯片(处理芯片)可以通过lvds(low-voltagedifferentialsignaling，低电压差分信号)，将s305中得到的彩色图像传输到cpu。cpu将该彩色图像先进行isp(imagesignalprocessing，图像信号处理)，然后进行编码压缩，通过网络输出处理后的图像。

作为一种实施方式，如图6或图7所示，本设备还可以包括红外补光灯700；图6在图4基础上，增加红外补光灯700，图7在图5基础上，增加红外补光灯700。

cpu600，还可以用于根据所述彩色图像，判断当前环境是否满足预设补光条件，如果是，向所述红外补光灯发送开启指令；

红外补光灯700，用于在接收到所述开启指令后，进行红外补光。

本领域技术人员可以理解，在低照度环境下，通常需要红外补光灯发射红外光，提高场景亮度。红外光隐蔽性较好，适用于隐蔽监控，而且相较于可见光进行补光，可以减少光污染，对监控环境的影响较小。

在本实施例中，可以单独设置红外补光灯，或者也可以将红外补光灯与图像采集设备一体设置，如图6或图7所示。

如上所述，处理芯片500得到彩色图像后，将该彩色图像发送给cpu600，cpu600可以根据接收到的彩色图像，判断当前环境是否满足预设补光条件，如果是，向红外补光灯700发送开启指令；红外补光灯700在接收到所述开启指令后，进行红外补光。

本领域技术人员可以理解，cpu600接收到的彩色图像可以反应场景中的照度，cpu可以通过该彩色图像判断场景中照度是否低于预设阈值(是否满足预设补光条件)，如果是，控制红外补光灯700进行补光。

或者，cpu也可以通过其他方式探测场景中的照度，并在探测到场景照度满足预设补光条件的情况下，向红外补光灯700发送开启指令，具体不做限定。

作为另一种实施方式，处理芯片500与cpu600可以一体设置，换句话说，cpu也可以理解为处理芯片的一部分。举例来说，上述fpga芯片与pcu可以统称为处理芯片。也就是说，上述cpu执行的操作都可以由处理芯片来完成：

处理芯片在将色彩电信号与亮度电信号进行融合处理，得到彩色图像后，可以继续对该彩色图像进行编码处理，并输出编码后的图像。具体的，处理芯片将得到的彩色图像先进行isp(imagesignalprocessing，图像信号处理)，然后进行编码压缩，通过网络输出处理后的图像。

处理芯片可以自身获取配置信息，根据该配置信息向两个传感器发送信号获取指令。处理芯片还可以根据该配置信息，对自身功能进行配置。处理芯片还可以直接对第一图像传感器300和第二图像传感器400进行控制，比如，变更传感器的参数等等，具体不做限定。

另外，处理芯片还可以在当前环境满足预设补光条件的情况下，控制红外补光灯进行补光。

应用本发明所示实施例，分光镜头将光信号分为两路，第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号经红外光过滤片过滤后，被第一图像传感器采集，第一图像传感器将采集到的过滤后的光信号转换为色彩电信号，第二路光信号被第二图像传感器采集，第二图像传感器将采集到的第二种光信号转换为亮度电信号，这两个传感器分别将转换后的色彩电信号、亮度电信号发送给处理芯片，处理芯片将这两种电信号进行融合处理，得到彩色图像；可见，本方案中，第一方面，将过滤掉红外光的第一路光信号转换为色彩电信号，也就是说色彩电信号不受红外光的影响，也就不会由于红外光的存在引起图像偏色，第二方面，亮度电信号中仍然存在红外光的亮度，红外光补光的效果依然存在，将色彩电信号与亮度电信号进行融合，即使在低照度的场景下，也可以输出彩色模式的图像。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：rom/ram、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。