[发明专利]基于三光谱实时成像显示优化的建筑物相对距离估计方法

权利要求书

1.基于三光谱实时成像显示优化的建筑物相对距离估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、利用标准白色目标和光谱仪测量雾天下太阳光的光谱；

步骤二、在测量得到的雾天下太阳光的光谱中，选定幅射强度大于0.3的三个近红外成像波段，记作λ₁、λ₂和λ₃；

步骤三、搭建三光谱实时成像光学系统；

S301、在三台近红外相机正前方分别装配滤光片和镜组，三个滤光片分别对应三个近红外成像波段；

S302、在聚光镜头后设置分光镜B1，并在分光镜B1后方和反射方分别设置分光镜B2和分光镜B3；

被建筑物反射的光线经过聚光镜头后到达分光镜B1，分光镜B1的透射光到达分光镜B2，分光镜B1的反射光到达分光镜B3；分光镜B2的透射光经过滤光片F1和镜组L1，被近红外相机C1接收；分光镜B2的反射光经过滤光片F2和镜组L2，被近红外相机C2接收；分光镜B3的透射光经过滤光片F3和镜组L3，被近红外相机C3接收；

步骤四、利用三光谱实时成像光学系统在雾天下对建筑物进行成像得到同一场景下，三个近红外成像波段对应的三幅近红外图像；

步骤五、利用三幅近红外图像分别估计同一场景下，三幅近红外图像的全局大气光值；

步骤六、获取三幅近红外图像成像时刻的能见度V；

步骤七、建立三个近红外成像波段下大气消光系数与V和波段的关系；

步骤八、利用三幅近红外图像、三幅近红外图像的全局大气光值、三个近红外成像波段下大气消光系数与V和波段的关系,推导基于近红外三光谱实时成像建筑物相对距离估计公式；

步骤九、利用基于近红外三光谱实时成像建筑物相对距离估计公式，估计建筑物相对距离d；

步骤十、对d进行显示优化操作得到建筑物相对距离三维图；

S1001、按照下式，对d进行伸缩降灰度优化处理，得到伸缩降灰度优化处理后的建筑物相对距离估计结果d_e

d_e＝α(d-d_m) (1)

其中，α表示伸缩系数，d_m表示d的均值；

S1002、对d_e按照下式进行双阈值优化处理，得到双阈值优化处理后的建筑物相对估计距离d_x

其中，T₁表示不大于d_e的经验值，T₂表示不小于d_e的经验值；

S1003、对d_x进行高斯滤波和线性滤波，得到滤波平滑后的d_x；

S1004、用滤波平滑后的d_x乘以去除天空背景的模板图像，获得建筑物相对距离估计图；

S1005、对建筑物相对距离估计图进行镜像处理并以三维的方式显示，获得建筑物相对距离三维图。

2.根据权利要求1所述基于三光谱实时成像显示优化的建筑物相对距离估计方法，其特征在于，步骤四具体通过以下步骤实现：

S401、利用三光谱实时成像光学系统和三个近红外成像波段对应的三个滤光片，根据公式

得到在雾天下对建筑物进行成像得到同一场景下，三个近红外成像波段对应的三幅近红外图像I(λ₁,d)、I(λ₂,d)和I(λ₃,d)；

其中，s(λ₁)、s(λ₂)和s(λ₃)分别表示三个近红外成像波段下材料的反射率，A(λ₁)、A(λ₂)和A(λ₃)分别表示三幅近红外图像的全局大气光值，β(λ₁)、β(λ₂)和β(λ₃)分别表示三个近红外成像波段下的大气消光系数。