一种基于双目摄像机的透雾摄像方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于双目摄像机的透雾摄像方法，涉及摄像机监控领域。本方法是：①双目摄像机的两个摄像机分别对场景成像；②采用比对轮廓的方式找出两个摄像机中相同的场景点，并计算出各点的坐标；③对场景按照距离切片，相同za的场景切为一片；④对不同距离的切片执行不同的透雾算法或采用相同的透雾算法执行不同的透雾参数；⑤输出图像。本发明依据场景中的物体与摄像机的距离调整不同的透雾算法或采用相同的透雾算法执行不同的透雾参数；近距场景图像本来就比较清晰，使透雾效果小保留更多的原始图像信息；远距场景透雾效果强，去除更多的画面噪声，使画面清晰；这样在最终成像的时候整个图像都比较清晰且失真小。
【专利说明】
-种基于双目摄像机的透雾摄像方法
技术领域
[0001 ]本发明设及摄像机监控领域，尤其设及一种基于双目摄像机的透雾摄像方法。
【背景技术】
[0002] 随着雾靈天气越来越多，在实际安防工程中使用的摄像机也越来越强调透雾功 能。目前摄像机透雾的方法主要分为两种:光学透雾和电子透雾。光学透雾主要是利用红外 线能较好地穿越微小粒子而成像的特性使图像达到透雾效果；电子透雾主要是采用算法对 图像进行处理后达到透雾效果。
[0003] 虽然光学透雾效果比较好，但需要采用高成本的透雾镜头，且透雾镜头体积一般 比较大，实际应用受到限制。
[0004] 实际工程中，电子透雾方式应用的比较多，但透雾效果并不理想。当前的电子透雾 算法大多采用对整幅图像画面使用同样强度的透雾算法进行雾处理，运样就存在一个问 题：由于雾的作用，近距场景图像相对清晰，远距场景图像相对模糊。如果按照图像中最模 糊或比较模糊的地方设计透雾算法，则本来就比较清晰的近距离场景信息丢失比较多；如 果按照图像中最清晰或比较清晰的地方设计透雾算法，则远距场景透雾效果不好。
[0005] 有鉴于此，目前电子透雾的方法需要改进。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就在于克服当前电子透雾性能的缺点和不足，提供一种基于双目摄 像机的透雾摄像方法。
[0007] 本发明的目的是运样实现的： 本发明的硬件采用双目摄像机;双目摄像机的两个摄像机均包括镜头、图像传感器、 CPU和通信接口。
[000引本方法包括下列步骤： ① 双目摄像机的两个摄像机分别对场景成像； ② 采用比对轮廓的方式找出两个摄像机中相同的场景点，并计算出各点的坐标； ③ 对场景按照距离切片，相同Za的场景切为一片； ④ 对不同距离的切片执行不同的透雾算法或采用相同的透雾算法执行不同的透雾参 数，使距离近的切片透雾效果小，保留更多原始图像信息；使距离远的切片透雾效果强，使 图像更加清晰； ⑤ 输出图像。
[0009]本发明具有下列优点和积极效果： ① 依据场景中的物体与摄像机的距离调整不同的透雾算法或采用相同的透雾算法执 行不同的透雾参数； ② 近距场景图像本来就比较清晰，使透雾效果小保留更多的原始图像信息;远距场景 透雾效果强，去除更多的画面噪声，使画面清晰； ③运样在最终成像的时候整个图像都比较清晰且失真小。
【附图说明】
[0010] 图1是双目摄像机的结构方框图，图中： 10一第1摄像机， 11-第1镜头，12-第1图像传感器，13-第1 CPU ,14-第1通信接口； 20- 第2摄像机， 21- 第2镜头，22-第2图像传感器，23-第2 CPU,24-第2通信接口； 图2是双目摄像机平行光轴的立体视觉示意图； 图3是本发明的使用示意图。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图和实施例详细说明： 一、双目摄像机 本双目摄像机采用两台相同的摄像机，构成运两台摄像机的光轴互相平行且两台摄像 机光屯、所确定的直线与光轴垂直。
[0012] 如图1，本双目摄像机包括第1摄像机10和第2摄像机20， 第1摄像机10由依次连接的第1镜头11、第1图像传感器12、第1 CPU13和第1通信接口 14 组成； 第2摄像机20由依次连接的第2镜头21、第2图像传感器22、第2 CPU23和第2通信接口 24 组成； 第1镜头11和第2镜头21的光轴互相平行且光屯、所确定的直线与光轴垂直； 第1通信接口 14和第2通信接口 24连接，互为通信。
[0013] 工作机理； 第1摄像机10的视频数据流向为:第1镜头11采集场景光线在第1图像传感器12上成像， 第1图像传感器12将光信号转换为图像电信号输出给第1 CPU13,第1 CPU13对图像电信号 进处理后通过第1通信接口 14发送给第2摄像机20; 第2摄像机20的视频数据流向为:第2镜头21采集场景光线在第2图像传感器22上成像， 第2图像传感器22将光信号转换为图像电信号输出给第2 CPU23,第2 CPU23在接收第2图像 传感器22的数据的同时通过第2通信接口 24接收第1摄像机10的图像数据，并将第1摄像机 10的图像数据和第2摄像机20的图像数据进行处理后可W实现透雾功能。
[0014] 二、透雾摄像方法 如图2,化、Or分别为第1摄像机10和第2摄像机20(左右两个摄像机)坐标系的原点，即 为摄像机的光屯、； Zl、Zr分别为两个摄像机的光轴，光轴与左右两个摄像机成像平面的交点为0l、0r，0l、0r 即为左右两个摄像机成像平面的原点； Xl、Xr为分别通过化、Or并且与光轴2^&垂直的水平轴； 化、Yr为分别通过化、Or的竖直轴； 光屯、之间的连线段称为基线，其长度记为b，即化、Or的距离； 摄像机成像平面的原点与其光屯、的距离即为焦距，假设两个摄像机完全相同，焦距均 为f，两个摄像机的光轴Zl、Z迈相平行，Xl、Xr轴在同一条直线上，Yl、Yr轴相互平行，Xi、Xr轴 在同一条直线上，Yl、Yr轴相互平行，并且Xl、Xr轴分别平行于Xl、Xr轴，Yl、Yr轴分别平行于化、 Yr轴； W第1摄像机1〇(左摄像机)的坐标系作为坐标系，设空间点A在左右两个摄像机成像平 面上的图像坐标分别为pl(xl，yl)，p2(x2，y2)，可求得A点的坐标(Xa，ya，Za)如下： A点的空间坐标公式
其中： W化为坐标原点， Xa : A点在X轴的坐标，ya : A点在Y轴的坐标，Za : A点在Z轴的坐标； b:两摄像机光屯、长度，即OUOR的距离； Xi: A点在左摄像机成像的X轴坐标， Xr: A点在右摄像机成像的X轴坐标， yi:A点在左摄像机成像的Y轴坐标， f:摄像机焦距。
[0015] 在求得空间各点的坐标后，按照Za相同的点进行场景切片，如图3所示。对切片后 的各场景按照距离Za的不同执行不同的算法或者是执行不同参数的同一算法，使得距离Za 近的去雾效果小，保留更多的场景信息;距离Za远的去雾效果强，使图像更加清晰。
【主权项】
1. 一种基于双目摄像机的透雾摄像方法，其特征在于包括下列步骤： ① 双目摄像机的两个摄像机分别对场景成像； ② 采用比对轮廓的方式找出两个摄像机中相同的场景点，并计算出各点的坐标； ③ 对场景按照距离切片，相同Za的场景切为一片； ④ 对不同距离的切片执行不同的透雾算法或采用相同的透雾算法执行不同的透雾参 数，使距离近的切片透雾效果小，保留更多原始图像信息；使距离远的切片透雾效果强，使 图像更加清晰； ⑤ 输出图像。2. 按权利要求1所述的一种基于双目摄像机的透雾摄像方法，其特征所述的步骤①： 双目摄像机采用两台相同的摄像机，构成运两台摄像机的光轴互相平行且两台摄像机 光屯、所确定的直线与光轴垂直； 双目摄像机包括第1摄像机(10)和第2摄像机(20)， 第1摄像机（10)由依次连接的第1镜头（11、第1图像传感器（12)、第1 CPU(13)和第1通 信接口（14)组成； 第2摄像机(20)由依次连接的第2镜头(21)、第2图像传感器(22)、第2 CPU(23)和第2通 信接口（24)组成； 第1镜头（11)和第2镜头(21)的光轴互相平行且光屯、所确定的直线与光轴垂直； 第1通信接口（ 14)和第2通信接口（ 24)连接，互为通信。3. 按权利要求1所述的一种基于双目摄像机的透雾摄像方法，其特征所述的步骤②:应 用下面的公式计算出各点的坐标； 其中：W化为坐标原点， Xa : A点在X轴的坐标，ya : A点在Y轴的坐标，Za : A点在Z轴的坐标； b:两摄像机光屯、长度，即OL、OR的距离； XI: A点在左摄像机成像的X轴坐标， Xr : A点在右摄像机成像的X轴坐标， y 1: A点在左摄像机成像的Y轴坐标， f:摄像机焦距。
【文档编号】G03B17/12GK105939445SQ201610343817
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】王炜, 余卫东, 马勇, 谷浩, 蒋利平
【申请人】武汉市公安局公共交通分局, 武汉烽火众智数字技术有限责任公司