广东省城乡建设厅网站,东阳网站建设,郑州做旅游网站的公司,网站建设预算申请红外/可见光图像配准融合 根据文献【1】#xff0c;对于平行光轴的红外可见光双目配置进行图像配准#xff0c;主要的限制是图像配准只是对特定的目标距离#xff08;Dtarget#xff09;有效。并排配置的配准误差 δx#xff08;以像素表示#xff09;的数学表达式为对于平行光轴的红外可见光双目配置进行图像配准主要的限制是图像配准只是对特定的目标距离Dtarget有效。并排配置的配准误差 δx以像素表示的数学表达式为 其中f为焦距lpix为像素大小dc为基线长度。Doptimal是目标距离即图像对齐误差为0。如果光轴平行即Doptimal无穷远只有目标物体在相对相机很远的位置将会精确对齐对于距离较近Dtarget无穷远将会出现配准误差。 图像融合流程 图像融合框架如下图 其中标定方法采用的是OpenCV中的标定方法只是标定板有所不同。需要注意的是图像尺度因子及红外相对可见光图像的偏移。
1图像尺度因子 由于红外和可见光的焦距不一样导致空间物体在两种图像上成像大小不一样同时使用的红外/可见光硬件系统光心在Y方向上存在偏差即使根据焦距大小对图像进行缩放也并不能使得同一物体在不同图像上的成像大小相同。 本次采用的方法是计算标定板两两圆心之间的在红外和可见光图像间的像素差得到图像的缩放比例将空间物体在两种图像上的尺寸统一。 其中ThermalPoint和VisiblePoint为圆心n红外和可见光图像上的x或者y像素坐标值。根据求得的缩放因子即可将空间物体在红外和可见光图像的尺寸统一测试结果将在融合部分给出。
2红外相对可见光图像的偏移 本次红外和可见光的原始大小分别为640512,19201080将红外和可见光图像缩放到统一大小之后将小尺寸的红外图像移动到可见光图像上需要知道偏移距离xy。采用的方法为根据标定板中圆形的坐标位置在红外和可见光图像的像素坐标位置计算对应点的像素差则可将红外与可见光像素对齐公式如下。 X和Y分别为同一个圆心分别在红外和可见光图像中的像素坐标值。但是由于缺少深度信息上述求出的偏移数据只能将空间距离与标定板距离接近的物体对齐即假设标定板是在1.5m处求出的偏移距离则使用该参数对于处于同样距离的空间物体对齐误差为0而对于大于或小于1.5m距离的物体存在偏差根据参考文献当最佳对齐对齐误差为0位置为50m时位于其他位置的物体的对齐误差如下表所示 从表中可以看出当在50m处的对齐误差为0时对于物体在0~20m范围内误差从4pixel到小于1piexl。而对于20m到无穷远处的物体对齐误差始终在1piexl以内。 3对齐精度分析 硬件平台参数 对于该硬件平台根据公式1当Doptimal50m对距离相机25m处的物体在图像上的对齐误差 即如果应用场景的可接受对齐误差为±1piexl对于该设备的有效目标距离为25m到无限远。匹配误差的数学表达式公式1表明除了目标距离和最佳匹配距离匹配误差还与双目的基线dc像素大小lpix和焦距f有关。上述表明对于相同的目标距离将相机配置为大的视场角短焦距对齐误差将会变小。 4测试结果 由于对于远距离下利用标定板求图像的偏移距离存在难度为了简化测试本次测试采集了一组人在相对相机不同距离下的一组图片对其进行图像对齐下表为测试结果 测试数据中人与相机的距离从6m~48m之间每6m采集一组图像之后通过手动的方法将红外和可见光图像进行对齐在通过反复调整偏移参数后获取了在上述偏移距离参数。从中可以看出当物体距离大于12m之后x方向的偏移基本保持不变而y方向上偏移参数的变化区间为325,322。
实验结果
实验结果1 实验结果2 实验结果3
参考文献
【1】St-Laurent L, Prévost D, Maldague X. Fast and accurate calibration-based thermal/colour sensors registration[J]. Quantitative Infrared Thermography QIRT, 2010.
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