混合相机高光谱采集系统的标定方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明设计姿态传感器技术领域，特别涉及一种混合相机高光谱采集系统的标定方法。
【背景技术】
[0002]计算摄像学中一个很重要的方向是在光谱域上对于传统的成像技术进行扩展，SP高光谱技术。当前大多数成像摄影技术都是基于红、绿、蓝三色信息对于场景影像进行记录的，虽然三色传感成像技术符合人类视觉系统的成像需求，然而从物理原理的角度出发，现实场景并非只有三色信息这么简单。从光源发出或经物体反射的光线具有丰富的波长，其中可见光覆盖从390nm直至780nm的广泛区域，包含了大量的信息。场景光线光谱正是指在这段波长范围内光线光强的分布，这种光谱信息能够反应出光源、物体以及场景的自然属性，因此光谱采集技术已成为了进行科学研究与工程应用的有效工具。
[0003]根据技术要求和采集条件的不同，现有的多光谱采集系统可以分为两类:扫描式光谱成像仪和瞬时拍摄型拍摄光谱成像仪。各种技术解决方案都是通过牺牲空间或时间分辨率的方式对于光谱分辨率进行补偿，以采集多光谱信息。然而，如何快速、准确地完成系统的标定，对采集结果的准确性起着重要的作用。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0005]为此，本发明的目的在于提出一种混合相机高光谱采集系统的标定方法。该方法具有标度效率高、准确的优点。
[0006]本发明的另一目的在于提出一种混合相机高光谱采集系统的标定系统。
[0007]为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种混合相机高光谱采集系统的标定方法，所述混合相机包括RGB相机和灰度相机，所述方法包括以下步骤:通过所述混合相机得到预定目标的RGB图像和灰度图像；加入预定形式的掩膜，利用所述灰度相机拍摄预设荧光照射下的白板光谱信息图；根据所述预设荧光的光谱图和所述白板光谱信息图得到所述白板光谱信息图中多个采样点的位置坐标；根据所述多个采样点的位置坐标对所述灰度图像进行位置标定；根据所述灰度图像中标定的位置对所述RGB图像进行标定。
[0008]根据本发明实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法，可以快速地对RGB图像和灰度图像进彳丁标定。具有标定效率尚，准确的优点。
[0009]另外，根据本发明上述实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]在一些示例中，所述根据所述预设荧光的光谱图和所述白板光谱信息图得到所述白板光谱信息图中多个采样点的位置坐标，进一步包括:根据所述预设荧光的光谱图中的尖峰响应得到所述白板光谱信息图中的尖峰的位置坐标；根据所述白板光谱信息图中的尖峰的位置坐标和所述预设荧光的光谱图中的其它波长与所述尖峰响应对应的波长之间的偏移量，计算所述白板光谱信息图中其它采样点的位置坐标。
[0011]在一些示例中，所述根据所述灰度图像中标定的位置对所述RGB图像进行标定，进一步包括:将多个采样点进行分组；根据每一组采样点得到所述每一组采样点所围成的区域的顶点在所述RGB图像上的位置坐标；根据所述顶点在所述RGB图像上的位置坐标计算得到所述每一组采样点所围成的区域中其它位置的位置坐标。
[0012]在一些示例中，四个采样点被分为一组且，所述四个采样点围成矩形区域。
[0013]在一些示例中，所述矩形区域的四个顶点作为每一组采样点所围成的区域的顶点。
[0014]本发明第二方面的实施例提供了一种混合相机高光谱采集系统的标定系统，包括:获取模块，用于获取由混合相机拍摄得到的预定目标的RGB图像和灰度图像，并获取由加入预定形式的掩膜后利用所述灰度图像拍摄的预设荧光照射下的白板光谱信息图；位置坐标计算模块，用于根据所述预设荧光的光谱图和所述白板光谱信息图得到所述白板光谱信息图中多个采样点的位置坐标；标定模块，用于根据所述多个采样点的位置坐标对所述灰度图像进行位置标定，并根据所述灰度图像中标定的位置对所述RGB图像进行标定。
[0015]根据本发明实施例的混合相机高光谱采集系统的标定系统，可以快速地对RGB图像和灰度图像进行标定。具有标定效率高，准确的优点。另外，该系统结构简单，易于实现。
[0016]另外，根据本发明上述实施例的混合相机高光谱采集系统的标定系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0017]在一些示例中，所述位置坐标计算模块用于:根据所述预设荧光的光谱图中的尖峰响应得到所述白板光谱信息图中的尖峰的位置坐标，并根据所述白板光谱信息图中的尖峰的位置坐标和所述预设荧光的光谱图中的其它波长与所述尖峰响应对应的波长之间的偏移量，计算所述白板光谱信息图中其它采样点的位置坐标。
[0018]在一些示例中，所述标定模块用于:将多个采样点进行分组，并根据每一组采样点得到所述每一组采样点所围成的区域的顶点在所述RGB图像上的位置坐标，以及根据所述顶点在所述RGB图像上的位置坐标计算得到所述每一组采样点所围成的区域中其它位置的位置坐标。
[0019]在一些示例中，四个采样点被分为一组且，所述四个采样点围成矩形区域。
[0020]在一些示例中，所述矩形区域的四个顶点作为每一组采样点所围成的区域的顶点。
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0022]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0023]图1是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法的流程图。
[0024]图2a和2b是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中使用混合相机系统进行多光谱采集到的一对图像；
[0025]图3a和图3b是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中掩膜实例和用灰度相机拍摄的荧光照射下的白板图像；
[0026]图4是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中荧光光谱图；
[0027]图5是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中光谱校正结果；
[0028]图6是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中已标记的灰度图像；
[0029]图7是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中标记出的RGB图像；
[0030]图8是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定方法中所用到的混合相机示意图；以及
[0031]图9是根据本发明一个实施例的混合相机高光谱采集系统的标定系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0032]下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0033]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和