專利名稱：一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體涉及基于計(jì)算機(jī)視覺的監(jiān)控中特定目標(biāo)圖像的陰影去除方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，如賓館、銀行、交通場景以及軍事領(lǐng)域等。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，檢測系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行檢測時(shí)會受到陰影的影響，所以有必要采取有效的方法去除圖像中目標(biāo)的陰影，為目標(biāo)的正確識別提供條件。目前有很多的去除圖像中的陰影的方法，如基于顏色的陰影去除方法、基于互相關(guān)的陰影去除方法和基于邊緣的陰影去除方法，這些方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用的場合，一般上述方法 因其計(jì)算量大而不適合在工程實(shí)時(shí)應(yīng)用。當(dāng)在工程應(yīng)用中，對大小已知的特定目標(biāo)進(jìn)行去陰影時(shí)，如果仍然采用上述的方法，那么不但計(jì)算的工作量大，而且計(jì)算的步驟繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種適合在工程實(shí)時(shí)應(yīng)用的利用特定目標(biāo)的尺寸信息結(jié)合陰影的投影方向?qū)D像中的陰影去除的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，包括如下的步驟a、設(shè)置攝像器材，確定一定視角的拍攝視場，確定視場參數(shù)，并且調(diào)校攝像器材的拍攝參數(shù)；b、將前述拍攝參數(shù)和視場參數(shù)作為初始參數(shù)在主控計(jì)算機(jī)上進(jìn)行輸入并存儲；C、主控計(jì)算機(jī)通過前述初始參數(shù)，建立圖像像素與實(shí)際場景的對應(yīng)關(guān)系；d、主控計(jì)算機(jī)獲得時(shí)間信息；e、主控計(jì)算機(jī)結(jié)合前述時(shí)間信息和前述初始參數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算，獲得前述拍攝視場中即時(shí)陰影參數(shù)；f、主控計(jì)算機(jī)根據(jù)目標(biāo)實(shí)際大小的數(shù)據(jù)綜合前述陰影參數(shù)計(jì)算出對應(yīng)目標(biāo)的圖像像素并加以保留，其余圖像像素作為陰影去除。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，前述初始參數(shù)包括攝像器材焦距、攝像器材安裝高度、攝像器材CXD的像元尺寸和攝像器材監(jiān)控距離。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，前述初始參數(shù)包括攝像器材的視場角、攝像器材所在位置的經(jīng)緯度、攝像器材的鏡頭對準(zhǔn)的方向。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，主控計(jì)算機(jī)通過其內(nèi)部的計(jì)時(shí)系統(tǒng)獲得時(shí)間。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，主控計(jì)算機(jī)通過外設(shè)的GPS授時(shí)裝置獲得時(shí)間信息。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，前述陰影參數(shù)包括太陽方位角和投影方向。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，前述目標(biāo)的實(shí)際大小的數(shù)據(jù)為目標(biāo)的實(shí)際寬度。前述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，前述初始參數(shù)包括焦距、安裝高度、CXD的像元尺寸和監(jiān)控距離、攝像器材的視場角、攝像器材所在位置的經(jīng)緯度、攝像器材的鏡頭對準(zhǔn)的方向；前述目標(biāo)的實(shí)際大小的數(shù)據(jù)為目標(biāo)的實(shí)際寬度；前述建立圖像像素與實(shí)際場景的對應(yīng)關(guān)系的方法即建立圖像寬度與實(shí)際寬度的對應(yīng)關(guān)系的方法，具體如下實(shí)際寬度為V，其成像寬度為W，則通過w'= ^ +ね建立對應(yīng)關(guān)系，其中
I為攝像器材成像CCD的像元尺寸、f為攝像器材鏡頭的焦距、h為攝像器材的鏡頭的安裝高度、L為目標(biāo)距離攝像器材鏡頭的水平距離；目標(biāo)距離攝像器材鏡頭的水平距離L通過公 L =---
權(quán)利要求
1.一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，包括如下的步驟 a、設(shè)置攝像器材，確定一定視角的拍攝視場，確定視場參數(shù)，并且調(diào)校攝像器材的拍攝參數(shù)； b、將上述拍攝參數(shù)和視場參數(shù)作為初始參數(shù)在主控計(jì)算機(jī)上進(jìn)行輸入并存儲； C、主控計(jì)算機(jī)通過上述初始參數(shù)，建立圖像像素與實(shí)際場景的對應(yīng)關(guān)系； d、主控計(jì)算機(jī)獲得時(shí)間信息； e、主控計(jì)算機(jī)結(jié)合上述時(shí)間信息和上述初始參數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算，獲得上述拍攝視場中即時(shí)陰影參數(shù)； f、主控計(jì)算機(jī)根據(jù)目標(biāo)實(shí)際大小的數(shù)據(jù)綜合上述陰影參數(shù)計(jì)算出對應(yīng)目標(biāo)的圖像像素并加以保留，其余圖像像素作為陰影去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，上述初始參數(shù)包括攝像器材焦距、攝像器材安裝高度、攝像器材CXD的像元尺寸和攝像器材監(jiān)控距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，上述初始參數(shù)包括攝像器材的視場角、攝像器材所在位置的經(jīng)緯度、攝像器材的鏡頭對準(zhǔn)的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，主控計(jì)算機(jī)通過其內(nèi)部的計(jì)時(shí)系統(tǒng)獲得時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，主控計(jì)算機(jī)通過外設(shè)的GPS授時(shí)裝置獲得時(shí)間信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，上述陰影參數(shù)包括太陽方位角和投影方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，上述目標(biāo)的實(shí)際大小的數(shù)據(jù)為目標(biāo)的實(shí)際寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在于，上述初始參數(shù)包括攝像器材的焦距、安裝高度、CXD的像元尺寸和監(jiān)控距離、攝像器材的視場角、攝像器材所在位置的經(jīng)緯度、攝像器材的鏡頭對準(zhǔn)的方向；上述目標(biāo)的實(shí)際大小的數(shù)據(jù)為目標(biāo)的實(shí)際寬度；上述建立圖像像素與實(shí)際場景的對應(yīng)關(guān)系的方法即建立圖像寬度與實(shí)際寬度的對應(yīng)關(guān)系的方法，具體如下 實(shí)際寬度為，其成像寬度為《，則通過W=+；^建立對應(yīng)關(guān)系，其中I為攝像器材成像CCD的像元尺寸、f為攝像器材鏡頭的焦距、h為攝像器材的鏡頭的安裝高度、L為目標(biāo)距離攝像器材鏡頭的水平距離；目標(biāo)距離攝像器材鏡頭的水平距離L通過公式
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任意一項(xiàng)所述的一種獲取無陰影目標(biāo)圖像的方法，其特征在干，上述步驟f的具體過程為主控計(jì)算機(jī)通過上述陰影參數(shù)計(jì)算出目標(biāo)和目標(biāo)陰影在圖像中所對應(yīng)的像素之間相對位置關(guān)系，通過上述目標(biāo)實(shí)際大小的數(shù)據(jù)得到真實(shí)尺寸對應(yīng)圖像中的圖像像素的大小，該圖像像素為參考圖像像素，計(jì)算機(jī)再根據(jù)上述參考圖像像素的大小以及特定目標(biāo)所對應(yīng)的目標(biāo)圖像像素與陰影所對應(yīng)的陰影圖像像素的相對位置關(guān)系，在圖像中從目標(biāo)圖像像素一側(cè)開始保留與參考圖像像素大小相同的目標(biāo)圖像像素部分，去除其余圖像像素部分，得到去除陰影后的特定目標(biāo)圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種特定目標(biāo)圖像的陰影去除方法。該方法針對尺寸已知的物體，根據(jù)該物體所處的地理位置、當(dāng)前時(shí)間計(jì)算出太陽的方位角，獲得目標(biāo)的投影方向，并結(jié)合攝像機(jī)的拍攝方向，確定物體與其陰影在圖像中的相對位置關(guān)系，再將圖像中與物體對應(yīng)的目標(biāo)圖像像素保留、與陰影對應(yīng)的陰影圖像像素去除，即得到去陰影的圖像，本發(fā)明的有益之處在于算法簡單；能快速有效的在圖像中去除特定目標(biāo)的陰影所成的像，使檢測系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行檢測時(shí)不受陰影的影響；適合工程實(shí)時(shí)應(yīng)用。
文檔編號H04N7/18GK102694963SQ20121012791
公開日2012年9月26日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者徐貴力, 李旭, 楊小偉 申請人:南京航空航天大學(xué)