[发明专利]基于多摄像头的图像清晰度增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，具体涉及一种基于多摄像头的图像清晰度增强方法。

背景技术

图像在成像过程当中，由于透镜本身的特点，在镜头焦点的周围成像最清晰，随着远离物体焦点，成像质量会下降。这个清晰成像的范围，叫做景深。对于偏离景深范围的物体，成像时，图像的高频部分退化。距离焦点越远，高频退化得越强。传统图像增强，通过增加图像的高频，增强图像质量。但是单一形式的高频增强，难以适用于距焦点不同距离的多种低通滤波器，无法获得良好的效果。

发明内容

本发明的目的是提出一种使用多摄像头进行图像清晰度增强的方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于多摄像头的图像清晰度增强方法，包括如下步骤（流程参见图1）：

1)设计多摄像头采集装置，保证各个摄像头采集的图像有共同范围；

2)使用上一步设计的装置进行初始图像采集，校准各个摄像头并计算各个摄像头的参数；

3)每个摄像头开始进行每帧图像的采集，同时获得多幅原始图像；

4)使用第二步的参数对各个摄像头采集到的原始图像进行初始变换；

5)计算变换后的各幅图像之间的冗余信息，产生图像清晰度增强参数；

6)利用图像清晰度增强参数对变换后的图像的每个像素进行实时增强运算，生成一幅更为清晰的合成图像；

7)输出合成图像；

8)重复步骤3）至步骤7），直到完成规定时长的图像采集。

所述的图像清晰度增强方法，其特征是，步骤1）所述的多摄像头采集装置，包括多摄像头图像采集单元、实时运算单元和图像存储单元。

所述的图像清晰度增强方法，其特征是，步骤2）所述摄像头的参数，包括各个摄像头相对角度、各个摄像头相对距离以及各个摄像头的摄像范围。

所述的图像清晰度增强方法，其特征是，步骤4）所述初始变换，包括合成边缘、图像裁剪和图像变换。

所述的图像清晰度增强方法，其特征是，步骤4）的实现方法是，根据步骤2）计算的摄像头参数裁剪各个摄像头重叠部分的图像；根据各个摄像头相对角度，以一个摄像头为基准坐标，为其他摄像头设置统一角度变换，利用双线性插值获得各个其他摄像头变换后的图像。

所述的图像清晰度增强方法，其特征是，步骤5）的实现方法是，根据步骤4）产生的变换后的图像，每幅图像中位置相同像素已经映射到统一坐标，同时利用多个摄像头的相对位置信息和各幅图像之间的冗余信息，计算每个像素点的焦点增强信息，根据这些焦点增强信息产生图像中各个部分的清晰度增强参数。

本发明的有益效果：本发明利用多摄像头多角度采集画面，通过合成不同角度和焦点的图像，大大增强了图像的清晰度。

附图说明

图1本发明所述方法的流程图。

图2为实施例用图。

具体实施方式

下面通过实例对本发明做进一步的说明。

实施例：

如果使用单摄像头的图像采集装置，采集获得的图像会出现镜头焦点附近图像清晰，但是距离焦点较远的图像区域由于对焦不准产生模糊的现象。针对这个场景本发明采用多摄像头采集装置，进行多个摄像头同时采集，同时利用本发明提出的基于多摄像头的图像清晰度增强方法，合成输出比单一摄像头清晰度更高的图像，完成对焦不准图像区域的图像增强和清晰化工作。

具体步骤如下：

第一步，设计多摄像头采集装置，包括多摄像头图像采集单元、实时运算单元和图像存储单元；

第二步，在正式开始实施前，先进行初始数据采集，计算摄像头参数，参数包括包括各个摄像头相对角度、各个摄像头相对距离以及各个摄像头的摄像范围；

第三步，根据第二步计算的参数裁剪各个摄像头重叠部分的图像，根据各个摄像头相对角度，以一个摄像头为基准坐标，为其他摄像头设置统一角度变换，利用双线性插值获得各个其他摄像头变换后的图像；

第四步，根据第三步产生的变换后的图像，每幅图像中位置相同像素已经映射到统一坐标，同时利用多个摄像头的相对位置信息和各幅图像之间的冗余信息，计算每个像素点的焦点增强信息，根据这些焦点增强信息产生图像中各个部分的清晰度增强参数；

第五步，利用图像清晰度增强参数对变换后的图像的每个像素进行实时增强运算，生成一幅更为清晰的合成图像。

重复第三步至第五步，直到完成规定时长的图像采集。

图2（a）是焦点在第二个“简”字纸片情况下拍摄的图像，图2（b）是利用本发明所述多摄像头系统合成的彩色图像，合成图中远近焦点处的图像都是清晰的。利用多个摄像头系统可以同时获得多个摄像头的图像，每个摄像头存在拍摄角度和相对位置信息，利用这些信息可以找出图像中每个像素点的在每个摄像头中存在的冗余信息，利用每个像素点的冗余信息，进行每个像素点的增强重建，提高图像清晰度。