簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0034]在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0035]參照下面的描述和附圖,將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中,具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式,來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式,但是應當理解,本發明的實施例的范圍不受此限制。相反,本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0036]以下結合附圖描述根據本發明實施例的混合相機高光譜采集系統的標定方法及系統。
[0037]圖1是根據本發明一個實施例的混合相機高光譜采集系統的標定方法的流程圖。其中,混合相機包括RGB相機和灰度相機。如圖1所示,根據本發明一個實施例的混合相機高光譜采集系統的標定方法,包括如下步驟:
[0038]步驟SlOl:通過混合相機得到預定目標的RGB圖像和灰度圖像。即:不加掩膜,利用混合相機拍攝一對分別來自RGB相機和灰度相機的圖像。
[0039]步驟S102:加入預定形式的掩膜,利用灰度相機拍攝預設熒光照射下的白板光譜信息圖。即加入掩膜,用灰度相機拍攝特殊光源照射下(如熒光)的白板信息(即白板光譜信息圖)。
[0040]步驟S103:根據預設熒光的光譜圖和白板光譜信息圖得到白板光譜信息圖中多個采樣點的位置坐標。具體地,該步驟進一步包括:
[0041]1、根據預設熒光的光譜圖中的尖峰響應得到白板光譜信息圖中的尖峰的位置坐標。
[0042]2、根據白板光譜信息圖中的尖峰的位置坐標和預設熒光的光譜圖中的其它波長與尖峰響應對應的波長之間的偏移量,計算白板光譜信息圖中其它采樣點的位置坐標。
[0043]也就是說,可根據特殊光源(如熒光)在某一特定波長上的尖峰響應,記錄若干采樣點的尖峰響應坐標作為光譜校正的初始值,根據掩膜結構的規則性,在灰度圖像上自動標記出所有采樣點的尖峰坐標,從而實現光譜校正。
[0044]步驟S104:根據多個采樣點的位置坐標對灰度圖像進行位置標定。即將尖峰坐標位置等標記在上述的灰度圖像上。如圖6所示,示出了一種標記完成的灰度圖像。
[0045]步驟S105:根據灰度圖像中標定的位置對RGB圖像進行標定。如圖7所示示出了一種標記完成的RGB圖像。具體地,包括以下步驟:
[0046]1、將多個采樣點進行分組。
[0047]2、根據每一組采樣點得到每一組采樣點所圍成的區域的頂點在RGB圖像上的位置坐標。
[0048]3、根據頂點在RGB圖像上的位置坐標計算得到每一組采樣點所圍成的區域中其它位置的位置坐標。
[0049]例如:四個采樣點被分為一組且,四個采樣點圍成矩形區域。進一步地,矩形區域的四個頂點作為每一組采樣點所圍成的區域的頂點。
[0050]也就是說,根據掩膜的規則結構特性,將采樣點每若干行分為一組,每組采樣點構成一個矩形,記錄下每組采樣點矩形的三個角在RGB上的對應坐標,作為自動標記的初始值,然后自動標記出出該矩形框包含的所有采樣點對應在RGB圖像上的坐標。
[0051]【實施例】
[0052]首先分別用RGB相機和灰度相機拍攝兩幅用于校準的圖像(即上述的RGB圖像和灰度圖像),為了便于尋找標記的若干初始點,拍攝的RGB圖像和灰度圖像可以有較明顯的特征,如圖2a和2b所示,用一張打滿字的紙,只要可以較準確的識別出初始采樣點即可,其中,圖2a示出了 RGB圖像,圖2b示出了灰度圖像。
[0053]用到的掩膜實例如圖3a所示,可以看出掩膜的采樣點是規則排列的。為了進行光譜校正和確定采樣點在灰度圖像上的坐標,加入掩膜后,用灰度相機拍攝一張熒光照射的白板信息,得到的圖像如圖3b所示,由于在感光平面上展開的光譜并非隨著波長進行線性分布,所以并不能直接獲得每個波長對應的坐標值,需要對獲得的光譜進行光譜校正。
[0054]熒光的光譜圖如圖4所示,可以看出熒光燈在546.6nm和611.6nm有兩個尖峰響應,在圖3b的白板光譜信息放大圖(如圖3b的右下角部分)中可以看到兩條明顯的尖峰,所以可以通過尋找這兩個特定波長的位置,并且根據其他波長與這兩個已知波長之間的相對偏移量,計算出得到其他波長的坐標位置,實現光譜校正。在具體操作中,記錄下如圖3b所示的7個點的坐標作為初始值,根據掩膜的規則排列,計算出計算區域內所有采樣點的兩個尖峰坐標,根據其他波長與兩個已知波長的相對位移比例關系計算出所有波長的坐標,從而實現光譜校正。
[0055]接著,將每個采樣點546.6nm波長所在的位置標記在灰度圖像上,作為采樣點在灰度圖像上的坐標,如圖5所示。
[0056]兩路圖像(RGB圖像)的標定則是將采樣點的位置準確對應到RGB圖像上,根據已標定的灰度圖像上的采樣點位置,考慮到幾何失真對成像圖像的影響,將每四行作為一組進行標定,圖5的黑框即是選取的第一組,對每組中三個角的采樣點進行人工標定,三個角的選取在圖5的放大圖中可以看出。定義第I點的坐標定義為(x00,y00),2點的坐標定義為(xOl,yOl),3點坐標定義為(xl0,yl0)。
[0057]根據掩膜的先知信息,也就是掩膜是規則排列的,假設每行中一共有N個采樣點,貝1J每行相鄰采樣點之間的X坐標之差為dx = (x01-x00)/(N-1),y坐標之差為dy =(y01-y00)/ (N-1);在每列中,相鄰采樣點之間的x坐標之差為dx2 = χ10-χ00,y坐標之差為 dy2 = yl0-y00o
[0058]因為每四個一組,所以定義如下幾個變量:
[0059]nROffperSect1n = 4
[0060]deltaXl = dxl/nROffperSect1n ;
[0061]deltaYl = dyl/nROffperSect1n ;
[0062]deltaX2 = dx2/nR0ffperSect1n ;
[0063]deltaY2 = dy2/nR0ffperSect1no
[0064]則這一組中第r行第j列的Y坐標可以表示為:
[0065]y00+ (nR0ffperSect1n-r) % nR0WperSect1n*deltaYl+j*dyl+r*deltaY2o
[0066]X 坐標可以表不為:x00+(nROWperSect1n-r) % nROWperSect1n*deltaXl+j*dxl+r*deltaX2。
[0067]同理,對于第二組,也可以使用上述方式,根據標記的三個點進行自動標定。
[0068]SnROWperSect1n = 1,則是對每行的首末都進行初始化,所以nROWperSect1n越小,標定的準確度越大,但是帶來的標