一種雙雙目紅外與可見光融合立體成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雙目立體成像系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種雙雙目紅外與可見光融合立體成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學技術(shù)的發(fā)展，圖像技術(shù)在信息獲取技術(shù)當中占有越來越重要的位置，對所獲取圖像的質(zhì)量及性質(zhì)的要求也越來越高。為滿足圖像獲取質(zhì)量的要求，紅外與可見光融合技術(shù)及三維立體重構(gòu)技術(shù)應(yīng)運而生，并獲得了廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的雙目立體視覺系統(tǒng)，以采用單一波段攝像機搭建的較為常見?？梢姽怆p目立體視覺系統(tǒng)技術(shù)成熟，但無法適應(yīng)煙霧、高溫、黑暗等特殊環(huán)境下的工作需要；紅外波段立體視覺系統(tǒng)雖能在某些特殊環(huán)境下具有成像優(yōu)勢，但紅外圖像無法反應(yīng)被測物紋理細節(jié)，成像對比度較低、信噪比不高。因此單獨使用一套系統(tǒng)時所獲取的圖像信息單一、使用環(huán)境受限；而如果同時使用兩套系統(tǒng)，會因系統(tǒng)間配合的問題而降低所獲取圖像的精度，并且提高整體成本。圖像融合技術(shù)可以實現(xiàn)將多波段信息整合，但該技術(shù)在立體視覺領(lǐng)域的應(yīng)用還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種雙雙目紅外與可見光融合立體成像系統(tǒng)，彌補了單一波段立體成像系統(tǒng)的不足，因系統(tǒng)間配合而降低所獲取圖像的精度的問題，詳見下文描述:
[0005]一種雙雙目紅外與可見光融合立體成像系統(tǒng)，所述立體成像系統(tǒng)包括:右視場二向色鏡、左視場二向色鏡、左視場紅外線攝像機、右視場紅外線攝像機、左視場可見光攝像機和右視場可見光攝像機，
[0006]所述左視場可見光攝像機和所述右視場可見光攝像機，對稱擺放，正對被測對象放置，確保光軸相互平行、成像面共面；
[0007]所述左視場二向色鏡和所述右視場二向色鏡對稱擺放，分別放置在所述左視場可見光攝像機和所述右視場可見光攝像機之前；
[0008]所述左視場紅外線攝像機和所述右視場紅外線攝像機對稱擺放，分別布置在所述左視場可見光攝像機和所述右視場可見光攝像機的外側(cè)，鏡頭分別朝向所述左視場二向色鏡和所述右視場二向色鏡。
[0009]所述左視場紅外攝像機和所述右視場紅外攝像機的型號為Photon640紅外熱像機芯。
[0010]所述左視場可見光攝像機和所述右視場可見光攝像機的型號為MPERX B2020。
[0011]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明通過“雙雙目”紅外與可見光圖像融合技術(shù)的設(shè)計，彌補了單一波段立體成像系統(tǒng)的不足，解決了因系統(tǒng)間配合而降低所獲取圖像的精度的問題。在一次拍攝中同時完成兩路紅外圖像與兩路可見光圖像的采集，能夠提高圖像融合與三維重構(gòu)的效率與精度；由一套系統(tǒng)完成圖像融合與三維重構(gòu)的源圖像采集，相對于傳統(tǒng)的兩套系統(tǒng)完成的方法來說成本更低；能實現(xiàn)對同一被測物多個波段雙目圖像的同時采集，可適應(yīng)特殊環(huán)境下對被測物進行三維重構(gòu)的需求。
【附圖說明】
[0012]圖1為一種雙雙目紅外與可見光融合立體成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0014]1:被測對象；2:右視場二向色鏡；
[0015]3:左視場二向色鏡；4:左視場紅外線攝像機；
[0016]5:右視場紅外線攝像機；6:左視場可見光攝像機；
[0017]7:右視場可見光攝像機。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0019]該系統(tǒng)以傳統(tǒng)的雙目立體視覺系統(tǒng)為雛形發(fā)展而來。由于需同時獲取可見光波段與紅外波段圖像，所以將原雙目立體視覺系統(tǒng)中的每臺攝像機均替換為由可見光攝像機與紅外攝像機構(gòu)成的攝像機組。每一視場的圖像均由攝像機組采集獲得。每組攝像機包括可見光與紅外波段的攝像機各一臺，故稱其為“雙雙目”結(jié)構(gòu)。
[0020]一種雙雙目紅外與可見光融合立體成像系統(tǒng)，參見圖1，該立體成像系統(tǒng)包括:右視場二向色鏡2、左視場二向色鏡3、左視場紅外線攝像機4、右視場紅外線攝像機5、左視場可見光攝像機6和右視場可見光攝像機7。
[0021 ] 本發(fā)明中，左視場可見光攝像機6和右視場可見光攝像機7，對稱擺放，正對被測對象I放置，確保其光軸相互平行、成像面共面；左視場二向色鏡3和右視場二向色鏡2對稱擺放，分別放置在左視場可見光攝像機6和右視場可見光攝像機7之前，與其光軸成45度夾角，以便將被測對象I發(fā)射光線中的可見光部分分別反射到左右兩側(cè)；左視場紅外線攝像機4和右視場紅外線攝像機5對稱擺放，分別布置在左視場可見光攝像機6和右視場可見光攝像機7的外側(cè)，鏡頭分別朝向左視場二向色鏡3和右視場二向色鏡2。
[0022]左視場紅外線攝像機4的光軸在左視場二向色鏡3的鏡像作用下與左視場可見光攝像機6的光軸重合，以確保左側(cè)的左視場可見光攝像機6與左視場紅外線攝像機4能夠從基本一致的角度對被攝物進行拍攝。
[0023]右視場紅外線攝像機5的光軸在右視場二向色鏡2的鏡像作用下與右視場可見光攝像機7的光軸重合，以確保右側(cè)的右視場可見光攝像機7與右視場紅外線攝像機5能夠從基本一致的角度對被攝物進行拍攝。
[0024]左視場紅外線攝像機4和左視場可見光攝像機6為第一攝像機組，右視場紅外線攝像機5和右視場可見光攝像機7為第二攝像機組，四個攝像機可同時從各自角度對被測物進行紅外與可見光波段的圖像采集。經(jīng)過設(shè)計的系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)可以有效保證同一視場內(nèi)的紅外與可見光攝像機視角基本一致，為后續(xù)的圖像融合配準工作提供良好基礎(chǔ)。
[0025]系統(tǒng)工作時，為保證第一攝像機組內(nèi)的左視場紅外線攝像機4和左視場可見光攝像機6同時工作，且拍攝角度與視場范圍盡量一致，為此在兩互成角度的左視場紅外線攝像機4和左視場可見光攝像機6中間加入了可以透射可見光并反射紅外光的左視場二向色鏡3。由被測物I反射的可見光以及輻射的紅外光經(jīng)左視場二向色鏡3分成兩束，紅外輻射經(jīng)左視場二向色鏡3反射入左視場紅外線攝像機4，可見光經(jīng)左視場二