一种图像拍摄装置以及图像处理方法与流程

本技术涉及图像处理，尤其涉及一种图像拍摄装置以及图像处理方法。

背景技术：

1、在监控的领域，存在许多由于可见光照度不足导致的监控图像不清晰的情况。为了能够减少监控图像不清晰的情况发生，目前可以利用红外补光对所拍摄的目标进行补光的方式，除了生成可见光图像，还可以相应的生成红外图像，之后再利用红外图像和可见光图像融合以获得清晰的监控图像。红外图像一方面可以弥补可见光照度不足导致的图像模糊的缺点，另一方面，红外图像能够涵盖更多细节信息，使得红外图像和可见光图像融合后的图像能够展示更多细节。

2、目前常见的拍摄装置采用是的单目分光的方式，以分别生成红外图像以及可见光图像。也即采用一个镜头对目标进行拍摄，然后在镜头后方采用分光棱镜将入射光分离为可见光和红外光，之后，可见光以及红外光分别经过不同的传输路线，投射到不同的感光元件上，形成红外光图像和可见光图像。之后再对红外光图像和可见光图像进行融合，获得融合图像。

3、单目分光的方式需要同时对红外光以及可见光进行对焦，这样对镜头的对焦性能提出了较大的挑战，也增大了镜头设计难度，不易实现。

技术实现思路

1、本技术提供一种图像拍摄装置以及图像处理方法，用以简化图像拍摄装置设计难度，降低图像融合难度。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种图像拍摄装置，该装置包括处理器以及两种不同的拍摄结构。两种不同的拍摄结构分别为可见光拍摄结构以及非可见光拍摄结构。这两种拍摄结构能够对被点阵光投射的目标进行拍摄。

3、其中，可见光拍摄结构在对目标进行拍摄之后，可以生成可见光图像，该可见光图像上包括由点阵光形成的第一点阵。非可见光拍摄结构对目标拍摄，可以生成非可见光图像，该非可见光图像上包括由点阵光形成的第二点阵。

4、处理器能够根据第一点阵和第二点阵，对可见光图像和红外光图像进行融合，输出融合图像。

5、通过上述装置，由不同的拍摄结构生成可见光图像以及非可见光图像，拍摄结构之间相对独立，能够减少图像拍摄装置的设计难度。由于可见光图像以及非可见光图像上均存在由点阵光形成的点阵(如第一点阵、第二点阵)，处理器在进行融合时，能够借助可见光图像以及非可见光图像上的点阵实现融合，能够降低融合难度，提高图像处理效率。

6、在一种可能的实施方式中，可见光拍摄结构进行拍摄的时间与非可见光拍摄结构进行拍摄的时间相同。例如，可见光拍摄结构与非可见光拍摄结构可以同时对目标进行拍摄，维持相同的曝光时间。

7、通过上述装置，可见光拍摄结构与非可见光拍摄结构的曝光时间相同，能够保证生成的可见光图像以及非可见光图像中展示的内容基本相同。

8、在一种可能的实施方式中，非可见光可以是红外光，例如本技术中的非可见光的波长可以大于750纳米(nm)。

9、通过上述装置，非可见光为红外光时，生成的非可见图像为红外图像，红外图像相对于可见光图像能够包含更多细节信息，后续对可见光图像以及红外图像融合生成的融合图像也更加清晰。

10、在一种可能的实施方式中，能够提供点阵光的点阵光源可以是外置设备，也可以是内置在图像拍摄装置中的设备。该点阵光源能够向目标投射点阵光。

11、通过上述装置，点阵光源的设置方式较为灵活，能够适用于不同的场景。

12、在一种可能的实施方式中，处理器在对可见光图像以及非可见光图像进行融合时，可以基于第一点阵和第二点阵之间点与点的对应关系，对可见光图像和非可见光图像进行配准；对配准后的可见光图像和非可见光图像进行融合，生成融合图像。

13、通过上述装置，可见光图像和非可见光图像中的点阵中的光点的排布较为规则，利用可见光图像和非可见光图像中的点阵可以较为便捷的实现配准，配准之后的可见光图像和非可见光图像也能够较好的实现融合，融合方式较为简单。

14、在一种可能的实施方式中，第一点阵和第二点阵包括多个光点，处理器在基于第一点阵和第二点阵之间光点与光点的对应关系，对可见光图像和非可见光图像进行配准时，可以先确定第一点阵和第二点阵中存在对应关系的光点对，存在对应关系的光点对包括一个第一点阵的光点和一个第二点阵的光点，存在对应关系的光点为第一点阵和第二点阵中特征相似程度大于阈值的光点，也即光电对中的光电可以认为是同一光点，或是有点阵光中的同一束光形成的光点；之和，处理器再根据存在对对应关系的光点对可见光图像和非可见光图像进行配准。

15、通过上述装置，利用存在对应关系的光点对实现配准，能够提升配准的准确度，可以保证后续生成的融合图像的清晰度。

16、在一种可能的实施方式中，可见光拍摄结构包括可见光镜头和可见光传感器；可见光镜头捕捉拍摄目标所反射的可见光，将可见光投射到可见光传感器上，也即可将光镜头只通过可见光。可见光传感器感应可见光，生成可见光图像。

17、非可见光拍摄结构包括非可见光镜头和非可见光传感器；非可见光镜头可以捕捉目标所反射的非可见光，将非可见光投射到非可见光传感器上。非可见光传感器感应非可见光，生成非可见光图像。

18、通过上述装置，可见光拍摄结构和非可见光拍摄结构中分别包括镜头以及传感器，相对独立，可见光拍摄结构和非可见光拍摄结构之间无需共焦，能够降低这两种拍摄结构的构建难度。

19、在一种可能的实施方式中，可见光拍摄结构还包括红外补光灯；红外补光灯可以在可见光拍摄结构进行拍摄时向目标投射红外光。

20、通过上述装置，红外补光灯能够投射红外光，以保证非可见光拍摄结构所生成的红外图像的清晰度。

21、在一种可能的实施方式中，可见光镜头或非可见光镜头可以为定焦镜头，也可以为变焦镜头。

22、通过上述装置，可见光镜头或非可见光镜头的类型较为灵活，可见光拍摄结构和非可见光拍摄结构可以存在多种不同的组建方式。

23、在一种可能的实施方式中，点阵光的波长覆盖可见光波段和红外光波段，这样，可以同时在可见光图像和非可见光图像中形成点阵。

24、在一种可能的实施方式中，点阵光的波长也可以只覆盖可见光波段，如大于560nm，小于750nm。在这种情况下，可见光镜头可以为只通过可见光的镜头，非可见光镜头可以为既能够通过可见光又能通过非可见光的图像，这样，可见光图像和非可见光图像中均可形成点阵。

25、在一种可能的实施方式中，点阵光的投射持续时间小于80毫秒，点阵光的投射时间小，不会影响后续图像拍摄装置的拍摄。

26、第二方面，本技术实施例提供了一种图像处理方法，该图像处理方法可以由图像拍摄装置执行，具体有益效果可以参见第一方面中的相关说明。

27、图像拍摄装置中的可见光拍摄结构和非可见光拍摄结构可以对被点阵光投射的目标进行拍摄，可见光拍摄结构生成可见光图像，可见光图像上包括由点阵光形成的第一点阵。非可见光拍摄结构生成非可见光图像，非可见光图像上包括由点阵光形成的第二点阵。

28、图像拍摄装置中的处理器可以根据第一点阵和第二点阵，对可见光图像和非可见光图像进行融合，输出融合图像。

29、一种可能的实施方式中，可见光拍摄结构进行拍摄的时间与非可见光拍摄结构进行拍摄的时间相同。

30、在一种可能的实施方式中，非可见光是红外光。

31、在一种可能的实施方式中，处理器在根据第一点阵和第二点阵，对可见光图像和非可见光图像进行融合，输出融合图像时，可以基于第一点阵和第二点阵之间光点与光点的对应关系，对可见光图像和非可见光图像进行配准；之后，再对配准后的可见光图像和非可见光图像进行融合，生成融合图像。

32、在一种可能的实施方式中，第一点阵和第二点阵包括多个光点，处理器在基于第一点阵和第二点阵之间光点与光点的对应关系，对可见光图像和非可见光图像进行配准时，可以先确定第一点阵和第二点阵中存在对应关系的光点对，存在对应关系的光点对包括一个第一点阵的光点和一个第二点阵的光点，存在对应关系的光点为第一点阵和第二点阵中特征相似程度大于阈值的光点；之后，根据存在对应关系的光点对可见光图像和非可见光图像进行配准。

33、在一种可能的实施方式中，处理器在根据存在对应关系的光点对可见光图像和非可见光图像进行配准时，可以根据存在对应关系的光点获得仿射变换参数，之后，再利用仿射变换参数对可见光图像和非可见光图像进行配准。

34、在一种可能的实施方式中，图像拍摄装置中的可见光拍摄结构和非可见光拍摄结构后续若再对目标(后续拍摄时，该目标上可以不再投射点阵光)进行拍摄时，生成了新的可见光图像以及新的非可见光图像(新的可见光图像以及新的非可见光图像上可以不存在点阵)。图像拍摄装置中的处理器可以根据之前确定的仿射变换参数对新的可见光图像和新的红外图像进行配准，之后，再对配准后的可见光图像和红外光图像进行融合，输出融合图像。