[发明专利]用于利用三维叠加的多光谱成像的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于多光谱成像的设备和方法。具体来说，本发明涉及组合场景的可见光和红外图像的方法和设备，以便提供已经被视差校正的组合多光谱图像。

本发明还涉及包括对场景的可见光和红外图像进行三维叠加的用于多光谱成像的设备和方法，并且特别涉及用于增强场景内的被成像对象的所显示热信息的可见性的设备和方法。

背景技术

场景的红外影像可以被用来提供从可见光影像不可获得的信息，比如在可见光影像中不可辨识的温度信息。

然而，红外成像系统常常操作在低于由可见光成像系统提供的空间图像分辨率水平下。

为了提供更加信息量大的图像，可以叠加红外和可见光图像以便获得合成的组合图像。可见光影像内容可以被用来提供与场景内的对象有关的清楚可识别的细节，而红外影像内容可以被用来提供另外的信息，诸如例如与这些对象有关的温度信息。

但是由于可见光和红外（IR）摄像机在观看场景时位于不同的空间位置处，因此可能会引发问题。其结果是，可见光和IR摄像机将从不同的角度位置看到场景中的对象。这可能会导致视差效应，而视差效应又可能会引发问题。

此外，所成像场景可能包含具有较宽温度范围的一定总数的对象，同时所成像场景内的一个或多个感兴趣的对象可以具有延伸在一个较小温度范围内的温度。在组合可见光和红外图像中，或者实际上在红外图像内，跨所述一个或多个感兴趣的对象的可有效显示的对比度被降低，因为红外显示的可显示对比度范围必须延伸在所成像场景内的所述一定总数的对象的整个温度范围内。

此外还需要从场景的组合可见光和红外图像中提取出尽量多的信息，这使用现有的成像系统可能是困难的，在现有的成像系统中，场景内的空间信息可能不可辨识或者在所捕获的图像内缺失。

本发明的一个目的是解决前述问题。

发明内容

在第一方面中，本发明提供了用于成像的设备，其包括：

表示生成装置，被布置成生成场景的三维表示；

至少一个红外成像传感器，被布置成获得所述场景的红外图像；以及

叠加装置，被布置成把所述红外图像叠加到所述场景的三维表示上以产生所述场景的红外三维表示。

优选的是，所述场景的三维表示是三维模型。

优选的是，所述设备进一步包括被布置成获得所述场景的可见光图像的至少一个可见光成像传感器；并且

其中，所述叠加装置被布置成把所述红外图像和可见光图像叠加到所述场景的三维表示上以产生所述场景的多光谱三维表示。

优选的是，在被叠加到场景的三维表示上之前，将可见光图像和红外图像相组合以提供组合多光谱图像。

优选的是，所述设备进一步包括被布置成识别出位于所述场景中不同深度处的对象的图像分割装置。

优选的是，位于所述场景中大于第一预定深度的深度处的对象被从场景的表示中移除。

优选的是，所述第一预定深度是固定的。

优选的是，所述设备进一步包括用以识别出所述场景中感兴趣的对象的装置，其中第一预定深度是基于所识别出的感兴趣的对象在场景中所位于的深度。

优选的是，位于所述场景中小于第二预定深度的深度处的对象被从场景的表示中移除。

优选的是，所述第二预定深度是固定的。

优选的是，所述设备进一步包括用以识别出所述场景中感兴趣的对象的装置，其中第二预定深度是基于所识别出的感兴趣的对象在场景中所位于的深度。

优选的是，所述叠加装置被布置成依赖于对象在场景的三维表示中所位于的深度而将红外图像选择性地叠加到所述对象上。

优选的是，所述叠加装置被布置成仅将红外图像选择性地叠加到位于所述场景的三维表示中预定深度处的对象上。

优选的是，所述预定深度是固定的。

优选的是，所述设备进一步包括用以识别出场景中的感兴趣的对象的装置，其中所述预定深度是延伸到所识别出的感兴趣的对象的位置的任一侧的深度范围。

优选的是，所述深度范围以所识别出的感兴趣的对象的位置为中心。

优选的是，所述设备进一步包括用以识别出所述场景中的对象的装置，其中所识别出的对象被从所述场景的表示中移除。

优选的是，所述至少一个可见光成像传感器包括被布置成形成独眼（cyclopean）摄像机布置的至少两个间隔开的成像传感器；并且

所述设备进一步包括图像组合器，其被布置成将来自所述至少两个间隔开的成像传感器的图像相组合以提供来自第一虚拟位置的场景的第一独眼图像。