一种图像生成系统以及图像生成方法与流程

本说明书涉及光电成像，尤其涉及一种图像生成系统以及图像生成方法。

背景技术：

1、目前，在航空航天、天文研究等领域中，通常需要从地表获取高空中目标图像，或者需要从高空获取到地表上目标物的图像，以根据获取到的图像执行相应的任务，例如：在引导飞机降落时，需要获取到飞机的机身图像，进行可以根据飞机的机身图像引导飞机降落。

2、但是，当获取目标物的图像时可能会由于复杂的环境的影响(例如：大气湍流的影响、雾霾的影响、森林火灾中烟雾的影响)，从而导致生成的目标物的图像的清晰度较低，进而使得获取到的图像无法有效的应用于后续的任务执行中。

3、现有技术通过根据不同环境中存在的对图像采集造成干扰的介质的传输特性，对每个介质进行建模，以基于不同介质的传输特性进行图像处理，但是，在实际应用场景中，对不同环境下的介质传输特性进行准确的建模所需的建模的成本较高。

4、因此，如何能够降低在复杂环境下目标物图像的生成成本，则是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本说明书提供一种图像生成系统以及图像生成方法，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种图像生成系统，所述图像生成系统包括：光学成像单元、图像处理单元，所述光学成像单元包括：成像镜头、分光片；

4、所述成像镜头用于获取目标物的光线，并将所述光线传递给所述分光片；

5、所述分光片用于对所述光线进行过滤，以将所述光线中处于指定波段光线滤出，作为第一光线，以及将所述光线中除所述第一光线以外的其他波段的光线，作为第二光线，并将所述第一光线对应的第一光信号和所述第二光线对应的第二光信号传输给所述图像处理单元，其中，所述第一光信号用于表示受光传播介质干扰的情况下，所述图像生成系统采集到的设置于所述目标物上指定光源点的图像信息，所述第二光信号用于表示受光传播介质干扰的情况下，所述图像生成系统采集到不包含所述指定光源点发出的光亮的图像信息；

6、所述图像处理单元用于根据所述第一光信号，得到第一图像，所述第一图像为所述指定光源点受光传播介质干扰的情况下扩散出的图像；

7、根据所述第一图像，对基于所述第二光信号所得到的第二图像进行复原，以生成所述目标物受到光传播介质干扰前的图像。

8、可选地，所述光学成像单元还包括：第一相机，第二相机，所述第一相机和所述第二相机分别设置于所述分光片的两个不同的方向；

9、所述第一相机用于接收所述分光片传递的所述第一光线，根据所述第一光线，生成所述第一光线对应的第一光信号，并将所述第一光信号传输给所述图像处理单元；

10、所述第二相机用于接收所述分光片传递的所述第二光线，根据所述第二光线，生成所述第二光线对应的第二光信号，并将所述第二光信号传输给所述图像处理单元。

11、可选地，所述光学成像单元还包括：第一滤光片、第二滤光片，其中，所述第一滤光片设置于所述第一相机与所述分光片之间，所述第二滤光片设置于所述第二相机与所述分光片之间；

12、所述第一滤光片用于对所述第一光线进行过滤，得到过滤后第一光线，并将所述过滤后第一光线传递给所述第一相机；

13、所述第二滤光片用于对所述第二光线进行过滤，得到过滤后第二光线，并将所述过滤后第二光线传递给所述第二相机。

14、可选地，所述图像处理单元用于，对所述第一图像进行傅里叶变换，得到所述第一图像经过傅里叶变换后的值；以及

15、对所述第二图像进行傅里叶变换，得到所述第二图像经过傅里叶变换后的值；

16、根据所述第一图像经过傅里叶变换后的值，以及所述第二图像经过傅里叶变换后的值，确定所述目标物受到光传播介质干扰前的图像对应的经过傅里叶变换后的值；

17、对所述目标物受到光传播介质干扰前的图像对应的经过傅里叶变换后的值进行傅里叶逆变换，得到所述目标物受到光传播介质干扰前的图像。

18、可选地，所述图像处理单元用于，将所述第一图像以及所述第二图像输入到预先标定的复原模型中，以通过所述复原模型根据所述第一图像，对所述第二图像进行复原，以得到所述目标物受到光传播介质干扰前的图像。

19、可选地，所述图像生成系统还包括：标定单元；

20、所述标定单元用于将采集到的设置于样本目标物上指定光源点的第一图像样本，以及所述样本目标物的第二图像样本，输入到所述复原模型中，以通过所述复原模型根据所述第一图像样本，对所述第二图像样本进行复原，以得到所述样本目标物受到光传播介质干扰前的图像；

21、以生成的所述样本目标物受到光传播介质干扰前的图像，和所述样本目标物的实际图像之间的偏差最小化为标定目标，对所述复原模型中的参数进行标定，得到标定后复原模型。

22、本说明书提供了一种图像生成方法，所述图像生成方法应用于图像处理系统，所述图像生成系统包括：光学成像单元、图像处理单元，所述光学成像单元包括：成像镜头、分光片，所述方法包括：

23、所述图像处理单元接收第一光信号以及第二光信号，其中，所述第一光信号是根据所述分光片对目标物的光线进行过滤，以将所述光线中处于指定波段的第一光线滤出后转化得到的，所述第二光信号是将所述光线中除所述第一光线以外的其他波段的第二光线转化得到的，所述第一光信号用于受光传播介质干扰的情况下，所述图像生成系统采集到的设置于所述目标物上指定光源点的图像信息，所述第二光信号用于表示受光传播介质干扰的情况下，所述图像生成系统采集到不包含所述指定光源点发出的光亮的图像信息，所述目标物的光线是通过所述成像镜头获取的；

24、根据所述第一光信号，得到第一图像，所述第一图像为所述指定光源点受光传播介质干扰的情况下扩散出的图像；

25、根据所述第一图像，对基于所述第二光信号所得到的第二图像进行复原，以生成所述目标物受到光传播介质干扰前的图像。

26、可选地，所述光学成像单元还包括：第一相机，第二相机，所述第一相机和所述第二相机分别设置于所述分光片的两个不同的方向；

27、将所述光线中处于指定波段的第一光线滤出后转化得到第一光信号，具体包括：

28、通过所述分光片将所述光线中处于指定波段光线滤出，作为第一光线，并将所述第一光线传递给所述第一相机，以通过所述第一相机根据所述第一光线，生成所述第一光线对应的第一光信号，并将所述第一光信号传输给所述图像处理单元；

29、将所述光线中除所述第一光线以外的其他波段的第二光线转化得到第二光信号，具体包括：

30、将所述光线中除所述第一光线以外的其他波段的光线，作为第二光线，并将所述第二光线传递给所述第二相机，以通过所述第二相机根据所述第二光线，生成所述第二光线对应的第二光信号，并将所述第二光信号传输给所述图像处理单元。

31、可选地，所述光学成像单元还包括：第一滤光片、第二滤光片，其中，所述第一滤光片设置于所述第一相机与所述分光片之间，所述第二滤光片设置于所述第二相机与所述分光片之间；

32、将所述第一光线传递给所述第一相机，具体包括：

33、通过所述第一滤光片对所述第一光线进行过滤，得到过滤后第一光线，并将所述过滤后第一光线传递给所述第一相机；

34、将所述第二光线传递给所述第二相机，具体包括：

35、通过所述第二滤光片对所述第二光线进行过滤，得到过滤后第二光线，并将所述过滤后第二光线传递给所述第二相机。

36、可选地，根据所述第一图像，对基于所述第二光信号所得到的第二图像进行复原，以生成所述目标物受到光传播介质干扰前的图像，具体包括：

37、对所述第一图像进行傅里叶变换，得到所述第一图像经过傅里叶变换后的值；以及

38、对所述第二图像进行傅里叶变换，得到所述第二图像经过傅里叶变换后的值；

39、根据所述第一图像经过傅里叶变换后的值，以及所述第二图像经过傅里叶变换后的值，确定所述目标物受到光传播介质干扰前的图像对应的经过傅里叶变换后的值；

40、对所述处理后图像对应的经过傅里叶变换后的值进行傅里叶逆变换，得到所述目标物受到光传播介质干扰前的图像。

41、可选地，根据所述第一图像，对基于所述第二光信号所得到的第二图像进行复原，具体包括：

42、将所述第一图像以及所述第二图像输入到预先标定的复原模型中，以通过所述复原模型根据所述第一图像，对所述第二图像进行复原，以得到所述目标物受到光传播介质干扰前的图像。

43、可选地，所述图像生成系统还包括：标定单元；

44、标定所述复原模型，具体包括：

45、将采集到的设置于样本目标物上指定光源点的第一图像样本，以及所述样本目标物的第二图像样本，输入到所述复原模型中，以通过所述复原模型根据所述第一图像样本，对所述第二图像样本进行复原，以得到所述样本目标物受到光传播介质干扰前的图像；

46、以生成的所述样本目标物受到光传播介质干扰前的图像，和所述样本目标物的实际图像之间的偏差最小化为标定目标，对所述复原模型中的参数进行标定，得到标定后复原模型。

47、本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述图像生成方法。

48、本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述图像生成方法。

49、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

50、在本说明书提供的图像生成方法，图像处理单元接收第一光信号以及第二光信号，其中，第一光信号是根据分光片对目标物的光线进行过滤，以将光线中处于指定波段的第一光线滤出后转化得到的，第二光信号是将光线中除第一光线以外的其他波段的第二光线转化得到的，第一光信号用于受光传播介质干扰的情况下，图像生成系统采集到的设置于目标物上指定光源点的图像信息，第二光信号用于表示受光传播介质干扰的情况下，图像生成系统采集到不包含指定光源点发出的光亮的图像信息，目标物的光线是通过成像镜头获取的，根据第一光信号，得到第一图像，其中，第一图像为所述指定光源点受光传播介质干扰的情况下扩散出的图像，根据第一图像，对基于第二光信号所得到的第二图像进行复原，以生成目标物受到光传播介质干扰前的图像。

51、从上述方法中可以看出，可以通过成像镜头获取到被目标物反射回的自然光的光线，从而可以通过分光片，将获取到的光线中包含有设置在目标物上的指定光源点对应的图像信息的这部分光线(即处于指定波段的光线)过滤出来，作为第一光线，以及将剩余的光线作为第二光线，进而可以根据第一光线生成指定光源点对应的第一图像，而由于第一图像是指定光源点在受光传播介质干扰的情况下的图像，其中，若第一图像未受到光传播介质干扰的情况下，采集到的第一图像应为一个光点，而第一图像受到光传播介质干扰后，采集到的第一图像为由上述的光点扩散出的一片光晕，因此，可以根据第一图像中的光晕的扩散程度，确定出光传播介质对采集到的目标物的图像的影响程度，并基于此对目标物受到干扰的图像进行复原，生成所述目标物受到光传播介质干扰前的图像，进而可以在提升生成的目标物的图像的清晰度的同时，降低生成目标物的图像的成本。