一种双光谱摄像机制造技术

本发明专利技术公开了一种双光谱摄像机，包括红外成像模块，采集监控区域的热成像图像序列；可见光成像模块，采集监控区域的可见光图像序列；图像合成模块，用于在监控区域的热成像图像序列中识别目标区，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。由红外成像模块识别监控区域中可疑目标区，使得可见光成像模块实时跟随红外成像模块的识别结果，并与红外成像模块的监控视角保持一致。既能保证目标区域监控细节的清晰度，又能实现实时检测和跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像机
，具体地说，涉及一种双光谱摄像机。
技术介绍
现有技术中的双光谱摄像机中设置独立的红外摄像单元和可见光摄像单元，其中，红外摄像单元和可见光摄像单元中分别采用各自独立的编码芯片进行视频编码，然后通过上位机完成红外图像和可见光图像的融合计算。这种方案需要使用外置的上位机将两个图像传感器在同一时间获取的关于某个具体场景的图像或者图像序列信息加以综合，把两个图像融合来产生一个新的图像，从而使融合的图像更适应人眼感知或者计算机后续处理。这种系统结构复杂，难以实施，并且由于红外摄像单元和可见光摄像单元分离设置，难以保证热成像数据和可见光数据的同步。因此，亟需一种能够在摄像机上完成红外图像和可见光图像的融合计算的双光谱摄像机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中在摄像机上不能完成红外图像和可见光图像的图像融合的技术缺陷。本申请提供一种双光谱摄像机，包括：红外成像模块，采集监控区域的热成像图像序列；可见光成像模块，采集监控区域的可见光图像序列；图像合成模块，用于在监控区域的热成像图像序列中识别目标区，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。在一个实施例中，所述红外成像模块包括：红外成像采集单元，采集监控区域的热成像图像信息；并串转换单元，将所述热成像图像信息转换为串行的所述热成像图像序列。在一个实施例中，所述红外成像模块还包括：重复单元，对串行的所述热成像图像序列进行增强处理。在一个实施例中，所述红外成像模块还包括：红外成像驱动单元，根据所述热成像图像信息产生热成像变倍控制信号和热成像聚焦驱动信号；其中，所述红外成像采集单元在采集热成像图像信息时，根据所述热成像变倍控制信号和热成像聚焦驱动信号分别进行变倍和聚焦操作。在一个实施例中，所述可见光成像模块包括：可见光成像采集单元，采集监控区域的可见光图像信息；可见光成像驱动单元，根据所述可见光成像图像信息产生可见光变倍控制信号和可见光聚焦驱动信号；其中，可见光成像采集单元在采集可见光图像信息时，根据所述可见光变倍控制信号和可见光聚焦驱动信号分别进行变倍和聚焦操作。在一个实施例中，所述可见光成像模块还包括用于容纳所述可见光成像采集单元和可见光成像驱动单元的壳体，所述图像合成模块设置所述壳体中。在一个实施例中，还包括云台模块，接收所述融合图像序列并转发。在一个实施例中，所述图像合成模块包括：区域划分单元，在监控区域的热成像图像序列中提取热成像图像特征，基于热成像图像特征在监控区域中识别目标区，确定目标区在监控区域的位置信息；联动控制单元，基于目标区在监控区域的位置信息生成成像参数控制信号；其中，所述可见光成像模块根据所述成像参数控制信号调整成像姿态，以跟随红外线成像模块来采集目标区的可见光图像序列。在一个实施例中，所述图像合成模块还包括：同步单元，用于产生同步信号；图像融合单元，基于同步信号在目标区的热成像图像序列和可见光图像序列中分别提取在同一时刻的热成像图像帧和对应的可见光图像帧，对同一时刻的热成像图像帧和对应的可见光图像帧逐帧进行融合，得到目标区的融合图像序列。在一个实施例中，所述图像合成模块包括：现场可编程门阵列，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列合并，生成合并图像序列；图像处理芯片，对所述合并图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。本申请的实施例由红外成像模块识别监控区域中可疑目标区，使得可见光成像模块实时跟随红外成像模块的识别结果，并与红外成像模块的监控视角保持一致。既能保证目标区域监控细节的清晰度，又能实现实时检测和跟踪。与现有技术相比，本申请的实施例将图像合成模块设置在可见光摄像单元，可保证红外摄像单元中发热量较小，有利于保持热成像模块的温度稳定性。本实施例中热成像图像数据和可见光图像数据均采用非压缩的数据格式，由图像合成模块完成图像数据的编码、降噪等数据处理，可保证热成像图像数据和可见光图像数据的严格同步，产生最终的融合图像数据。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是实施例一的双光谱摄像机的结构示意图；图2是实施例一的红外成像采集单元的结构示意图；图3是实施例一的可见光成像采集单元的结构示意图；图4是实施例一的红外成像驱动单元的数据处理过程的示意图；图5是实施例一的图像合成模块的结构示意图；图6a是实施例一的可见光成像图像的一个示例；图6b是实施例一的热成像图像的一个示例；图6c是实施例一的融合图像的一个示例；图7是实施例二的双光谱摄像机的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。与基于PC机开发的智能视频监控应用相比，本专利技术实施例的双光谱摄像机能够实现基于主动视觉的运动目标检测、跟踪与图像融合处理，实现视频图像序列的实时处理。本专利技术的实施例可应用于交通管理、森林防护、客户行为分析和安全监控等多种智能监控场合，能够自动识别监控区域中的目标物体。本专利技术实施例中的“双光谱”是指可见光波段和8～14mm长波红外波段。在低光照、恶劣天气等环境条件下，由于红外图像反应的是目标和背景向外界辐射能量的差异，红外摄像机具有观察距离远，观察“全天候”的优点，但是在视频细节上显示不够精细。因此，将可见光图像与红外图像进行融合，可以将可见光的高分辨率的视频细节融入到红外图像中，提高融合图像的视觉效果，及时发现监控画面中的异常情况。实施例一本实施例提供一种能够完成图像融合处理的双光谱摄像机，用于对监控区域进行实时监控。如图1所示，双光谱摄像机主要包括红外成像模块110、可见光成像模块120和图像合成模块130。其中，红外成像模块110采集监控区域的热成像图像序列，可见光成像模块120采集可见光图像序列。图像合成模块130与红外成像模块110连接，接收热成像图像序列，进而在监控区域的热成像图像序列中识别目标区；图像合成模块130还与可见光成像模块120连接，接收可见光图像序列，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。其中，本专利技术实施例中的目标区表示监控区域中可疑目标的活动区域，例如，在高速公路监控系统中违章车辆的活动区域，或者在安防监控系统中非法闯入者的活动区域。由于红外成像模块110和可见光成像模块120是基于两种成像机理，性能也各有差异。红外成像机制是通过获取监控区域的红外辐射，根据探测目标与背景之间的热辐射差异来识别目标，易于灵敏地发现探测目标。例如，在建筑场景或者高速公路上发现的行人等。但是红外成像模块对场景的亮度变化不敏感，成像清晰度较低，不利于人眼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光谱摄像机，其特征在于，包括：红外成像模块，采集监控区域的热成像图像序列；可见光成像模块，采集监控区域的可见光图像序列；图像合成模块，用于在监控区域的热成像图像序列中识别目标区，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。

【技术特征摘要】
1.一种双光谱摄像机，其特征在于，包括：红外成像模块，采集监控区域的热成像图像序列；可见光成像模块，采集监控区域的可见光图像序列；图像合成模块，用于在监控区域的热成像图像序列中识别目标区，将同一时刻的目标区的热成像图像序列和可见光图像序列进行数据融合，生成目标区的融合图像序列。2.根据权利要求1所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述红外成像模块包括：红外成像采集单元，采集监控区域的热成像图像信息；并串转换单元，将所述热成像图像信息转换为串行的所述热成像图像序列。3.根据权利要求2所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述红外成像模块还包括：重复单元，对串行的所述热成像图像序列进行增强处理。4.根据权利要求2所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述红外成像模块还包括：红外成像驱动单元，根据所述热成像图像信息产生热成像变倍控制信号和热成像聚焦驱动信号；其中，所述红外成像采集单元在采集热成像图像信息时，根据所述热成像变倍控制信号和热成像聚焦驱动信号分别进行变倍和聚焦操作。5.根据权利要求1所述的双光谱摄像机，其特征在于，所述可见光成像模块包括：可见光成像采集单元，采集监控区域的可见光图像信息；可见光成像驱动单元，根据所述可见光成像图像信息产生可见光变倍控制信号和可见光聚焦驱动信号；其中，可见光成像采集单元在采集可见光图像信息时，根据所述可见光变倍控制信号和可见光聚焦驱动信号分别进行变倍和聚焦操作。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林克荣，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33