[发明专利]同视场多光谱视频流的获取装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息、信号处理和模式识别领域。特别涉及采用单一摄像头进行同视场多光谱视频流分离的视频信号获取装置和消除背景干扰和光线影响的处理方法。

背景技术

在模式识别领域，复杂背景对被检测的物体造成的影响一直都是导致检测率较低的重要原因。如何简捷高效的进行复杂背景与待检测的前景物体的分离并最终彻底消除复杂背景一直是一个难度很大但又非常有意义的课题。另一方面，在实际的日常使用环境中，各种各样的环境光源以及多变的光线照射都对识别系统带来了非常大的困难。为了达到最佳的识别效果，我们必须对光线进行处理。所谓光线处理技术，就是指利用硬件或者软件等手段对各种不同光照条件下捕获的图片或视频流进行处理，尽量减少或消除光照变化对被识别物体的影响。

发明内容

为了解决现有技术中复杂背景的干扰以及不同光照对物体的影响两个世界性难题的问题，本发明的目的是提供一种简捷高效的消除模式识别过程中的复杂背景影响和不同光照条件影响的同视场多光谱视频流的获取装置和方法。

本发明方法通过对视频流的场信号进行不同的光线处理以得到完全同视场的多光谱视频流，并利用不同光谱视频流的特点有效的消除复杂背景的影响和不同光照条件的影响。

本发明的第一方面，一种同视场多光谱视频流的获取方法，实现步骤包括：结合场间频闪主动红外光源采集视频流；通过提取视频流中的场信号对视频流的不同场进行单独的光照控制；分离步骤：对捕获到的视频流进行分离处理，获得完全同视场的不同光谱视频流。

所述分离步骤，通过提取视频流中的场信号对视频流进行分离生成同视场、不同光谱视频流。

所述同视场、不同光谱视频流包括：包含环境光和主动红外光的视频流I；仅包含环境光的视频流II；已经去除环境光和背景影响的仅包含红外光的视频流III。

所述同视场、不同光谱视频流步骤包括：对视频流I和视频流II进行去相关处理得到去除环境光部分的仅包含红外光效果的视频流III，从而去除了环境中的光照变化对识别系统的影响。

本发明的第二方面，一种同视场多光谱视频流的获取装置，包括：电源装置、红外光源、摄像系统、视频分离处理装置；红外光源照射被摄物体，然后摄像系统将会采集视频流，摄像系统与红外光源连接，摄像系统的输出端与视频分离处理装置的输入端连接，摄像系统将采集到的视频流送给视频分离处理装置，视频分离处理装置利用视频流中的场同步信号控制红外光源电路的开启和闭合，这样就使视频分离处理装置接收到不同场之间的光照情况不同的视频流，然后进行分离处理，则得到同视场、不同光谱视频流。

本发明的技术要点主要体现在以下几个方面：

本发明同视场多光谱视频流的获取装置和光线处理方法采用新颖巧妙的设计思路，同时解决了复杂背景的干扰以及不同光照对物体的影响两个世界性难题。其主要特点如下：

·采用廉价的CCD摄像头配合廉价的USB视频采集仪，也可采用CMOS摄像头，无需视频采集卡，视频处理速度快，成本低；

·利用单一摄像头同时获得并处理完全同视场的多光谱视频流；

·利用红外光源进行补光彻底消除背景的干扰；

·消除不同光照的影响，使系统可以适用于多种场合；

·通过融合利用所获得的同一视场的多光谱视频流，大大提高识别系统的检测率、识别率和扩展能力；

本发明采用对视频流I和视频流II进行去相关处理得到去除环境光部分的仅包含红外光效果的视频流III，从而去除了环境中的光照变化对识别系统的影响。提供一种简捷高效的消除模式识别过程中的复杂背景影响和不同光照条件影响的同视场多光谱视频流的获取装置和光线处理方法。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见。附图中：

图1是本发明的同视场多光谱视频流的获取方法示意图；

图2是本发明的同视场多光谱视频流的获取方法实例示意图；

图3是本发明的同视场多光谱视频流的获取装置框图；

图4是本发明的同视场多光谱视频流的获取装置场间频闪主动红外光源电路图；

图5是本发明的同视场多光谱视频流的获取装置进行光照影响消除效果图；

图6是本发明实施同视场多光谱视频流的获取方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体说明。应该指出，所描述的实施例仅仅视为说明的目的，而不是对本发明的限制。