CN110519540A - 一种图像处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种图像处理方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN110519540A CN201910810698.6A CN201910810698A CN110519540A CN 110519540 A CN110519540 A CN 110519540A CN 201910810698 A CN201910810698 A CN 201910810698A CN 110519540 A CN110519540 A CN 110519540A
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Abstract

本发明公开了一种图像处理方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：获取第一图像和第二图像，第一图像和第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送；获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息；根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。通过这样的图像处理方式，可以实现双光相机按精确比例呈现画中画显示方式，而且可以避免因镜头原因，如镜头的视场角等参数变化，而导致画中画不按实景比例显示的问题，从而达到画中画图像叠加比例一致的效果。

Description

一种图像处理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像处理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
无人机的一种重要用途就是进行航拍侦查，其载荷一般为由红外热成像和可见光组成的双光相机，双光相机捕获的图像可以显示在与无人机建立通信连接的用户终端上，以实现同时看到无人机飞行区域内的红外热成像和可见光图像。
现有技术中用户终端上常见的双光相机图像的显示方式有并排显示和画中画显示两种，图1和图2分别给出了现有技术中无人机图像显示的示例图，如图1和图2所示，分别给出了图像的并排显示以及图像的画中画显示。
然而，在现有的两种显示方式中，对于并排显示方式来说，由于红外热成像镜头与可见光镜头的视场角(angle of view，FOV)相差较大，可见光图像有可能被缩小，其呈现出的图像效果影响飞行用户的判断；对于画中画显示方式来说，两幅画面中的一个以全屏形式显示，另一个以很小的窗口在旁边显示，这种显示方式只适合进行简单的预览而不能作为精确测量被使用。
发明内容
本发明提供一种图像处理方法、装置、设备及存储介质，能够实现双光相机按精确实景比例呈现画中画显示。
第一方面，本发明实施例提供了一种图像处理方法，该方法包括：
获取第一图像和第二图像，第一图像和第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送；
获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息；
根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。
第二方面，本发明实施例还提供了一种图像处理装置，该装置包括：
获取单元，用于获取第一图像和第二图像，第一图像和第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送；
获取单元，用于获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息；
确定单元，用于根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如本发明任意实施例提供的图像处理方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种终端设备，该设备包括：
主体、设于主体的显示屏以及设于主体内的处理器和存储器，其中，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，当处理器执行计算机程序时，实现如本发明任意实施例提供的图像处理方法。
本发明实施例提供了一种图像处理方法、装置、设备及存储介质，通过获取由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头分别捕获并发送的第一图像和第二图像，并获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息，根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。通过这样的图像处理方式，可以实现双光相机按精确比例呈现画中画显示方式，而且可以避免因镜头原因，如镜头的视场角等参数变化，而导致画中画不按实景比例显示的问题，从而达到画中画图像叠加比例一致的效果。
附图说明
图1为现有技术中双光相机图像的并排显示示意图；
图2为现有技术中双光相机图像的画中画显示示意图；
图3是本发明实施例一中的图像处理方法流程图；
图4是本发明实施例一中的水平视角场与图像高宽示意图；
图5是本发明实施例一中的垂直视角场与图像高宽示意图；
图6是本发明实施例一中的画中画叠加框示意图；
图7(a)是本发明实施例一中的第一图像与第二图像叠加示意图；
图7(b)是本发明实施例一中的第一图像与第二图像的另一种叠加示意图；
图8是本发明实施例二中的图像处理装置结构示意图；
图9是本发明实施例三中的图像处理装置结构示意图；
图10是本发明实施例四中的图像处理装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
另外，在本申请实施例中，“可选地”或者“示例性地”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“可选地”或者“示例性地”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“可选地”或者“示例性地”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明可以应用于无人机使用场景下，以及与无人机通信连接且具有显示屏幕的终端设备中，该终端设备可以为电脑、手机终端或者其他具有显示屏幕的设备。基于终端设备的显示屏幕分别对第一镜头、第二镜头的视场角信息以及第一镜头的基准显示信息进行设置，并通过第一公式和第二公式精确计算出第二镜头的目标显示信息，实现第一镜头捕获的第一图像和第二镜头捕获的第二图像按实景比例校正并显示。
实施例一
图3为本发明实施例一提供的图像处理方法的流程图，该方法的执行主体为与无人机通信连接的终端设备，具体包括如下步骤：
步骤310、获取第一图像和第二图像，第一图像和第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送。
第一镜头和第二镜头设置在无人机上组成无人机双光相机，且第一镜头和第二镜头以水平平行的方式进行设置，从而实现第一镜头与第二镜头采用相同的视角中心进行图像捕获。
其中，第一镜头和第二镜头可以为不同类型的镜头，如第一镜头可以为热成像镜头，第二镜头可以为可见光镜头，本发明实施例对此不作限定。
第一镜头与第二镜头分别捕获到第一图像和第二图像之后，可通过无线传输等方式将第一图像和第二图像发送至具有显示屏幕的设备上。
需要说明的是，本发明实施例仅是示例性地说明第一图像和第二图像的传输方式，并不对此进行限定。
并且，由于第一镜头与第二镜头是以水平平行的方式进行设置，进而以相同的视角中心进行图像捕获，这样第一镜头捕获的第一图像的图像中心点与第二镜头捕获的第二图像的图像中心点重合，即第一图像与第二图像以画中画的方式呈现。
步骤320、获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息。
第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息为第一镜头和第二镜头可观测最大范围的夹角。
示例性地，该视场角信息可以包括第一镜头的水平视场角、第一镜头的垂直视场角、第二镜头的水平视场角以及第二镜头的垂直视场角。
可选地，该视场角信息可以通过手动输入等方式显示在设备的显示屏幕上。
步骤330、根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。
可选地，在本发明实施例中，第一镜头的基准显示信息包括第一图像的图像宽度、第一图像的图像高度，第二镜头的目标显示信息包括第二图像的图像宽度、第二图像的图像高度，也即确定第二镜头的目标显示信息包括确定第二图像的图像宽度，以及确定第二图像的图像高度。
示例性地，本发明实施例提供了一种确定第二图像的图像宽度的实现方式为，根据第一镜头的水平视场角、第二镜头的水平视场角、第一图像的图像宽度，确定第二图像的图像宽度。
如图4所示，在水平方向上，假设第一镜头的水平视场角为W1_FOV、第二镜头的水平视场角为W2_FOV、第一图像的图像宽度为W1、第二图像的图像宽度为W2、第一镜头与第二镜头到拍摄物体之间的距离为F，则可以确定
进而通过公式(1)和公式(2)可以得到
示例性地，本发明实施例提供了一种确定第二图像的图像高度的实现方式为，根据第一镜头的垂直视场角、第二镜头的垂直视场角、第一图像的图像高度，确定第二图像的图像高度。
如图5所示，在垂直方向上，假设第一镜头的垂直视场角为H1_FOV、第二镜头的垂直视场角为H2_FOV、第一图像的图像高度为H1、第二图像的图像高度为H2、第一镜头与第二镜头到拍摄物体之间的距离为F，则可以确定
进而通过公式(4)和公式(5)可以得到
根据上述公式(4)和公式(5)，可以通过精确计算的方式，实现当双光相机捕获的图像以画中画方式呈现时，能够按照精确实景比例呈现画中画图像。
由于第一镜头捕获的第一图像与第二镜头捕获的第二图像以画中画方式呈现，当第一图像或第二图像的分辨率过大，如图6所示，需要对第一图像或第二图像进行图像缩放来达到画中画叠加前的分辨率，或者，第一镜头和第二镜头发生形变，如在经过长期使用之后，第一镜头和第二镜头的图像高度、图像宽度、或者视场角信息发生变化，又或者，第一镜头和第二镜头中的任一镜头为变焦镜头时，本发明实施例通过引入缩放倍数的方式来确定第二镜头的目标显示信息。
示例性地，本发明实施例提供了一种实现方式为，通过以下公式确定第二图像的图像宽度：
其中，a为水平缩放倍数。
示例性地，本发明实施例提供了一种实现方式为，通过以下公式确定第二图像的图像宽度：
其中，b为垂直缩放倍数。
通过引入缩放倍数的方式，可以在当由第一镜头和第二镜头组成的双光相机的视场角信息、图像高度等参数发生变化时，能够随时动态地对这些参数进行调整，进而避免因为镜头原因导致画中画不按实景比例显示的问题，从而达到画中画图像叠加比例一致的效果。
在确定第二镜头的目标显示信息之后，本发明实施例还提供一种方式为根据基准显示信息及目标显示信息，在屏幕上显示第一图像和第二图像。
例如，在终端设备显示屏幕的第一显示层以基准显示信息中的图像宽度和图像高度显示第一图像，在显示屏幕的第二显示层以目标显示信息中的图像宽度和图像高度显示第二图像。
当基准显示信息中的图像宽度和图像高度大于目标显示信息中的图像宽度和图像高度时，第二显示层位于第一显示层之上，如图7(a)所示。当基准显示信息中的图像宽度和图像高度小于目标显示信息中的图像宽度和图像高度时，第一显示层位于第二显示层之上，如图7(b)所示。
并且，由于第一镜头与第二镜头是以水平平行的方式设置的，因而，该第一显示层显示的第一图像的图像中心点与第二显示层显示的第二图像的图像中心点重合。即第一图像和第二图像在屏幕上呈现出画中画叠加且两个图像的中心点在同一个点的显示方式。
本发明实施例提供了一种图像处理方式，具体为获取第一图像和第二图像，其中，第一图像和第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送，获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息后，根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。相比于现有技术中，双光相机的画面显示方式，本发明实施例提供的方案不仅可以实现双光相机按精确比例呈现画中画显示方式，而且可以避免因镜头原因，如镜头的视场角等参数变化，而导致画中画不按实景比例显示的问题，从而达到画中画图像叠加比例一致的效果。
实施例二
本发明实施例所提供的图像处理装置可以执行本发明实施例一所提供的图像处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本发明实施例可以根据上述实施例一对图像处理装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图8示出了上述实施例一中所涉及的图像处理装置的一种可能的结构示意图，图像处理装置80可以包括：获取单元801，确定单元802。获取单元801用于支持图像获取装置执行图3中的步骤310、步骤320；确定单元802用于支持图像处理装置执行图3中的步骤330。
实施例三
本发明实施例所提供的图像处理装置可以执行本发明实施例一所提供的图像处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
在采用集成的单元的情况下，图9示出了上述实施例一中所涉及的图像处理装置90的一种可能的结构示意图。例如，处理模块901用于支持图像处理装置执行图3中的过步骤310、320、330和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块902用于支持图像处理装置与其他网络实体的通信，例如与本发明实施例中涉及到的无人机之间的通信。存储模块903用于存储图像处理装置的程序代码和数据。
其中，处理模块901可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
实施例四
图10为本发明实施例四提供的一种终端设备结构示意图，如图10所示，该终端设备100包括处理器1000、存储器1001、输入装置1002、输出装置1003；终端设备中处理器1000的数量可以是一个或多个，图10中以一个处理器1000为例；终端设备中的处理器1000、存储器1001、输入装置1002、输出装置1003可以通过总线或其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
存储器1001作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的图像处理方法对应的程序指令/模块(例如，图像处理装置中的处理模块901、通信模块902和存储模块903)。处理器1000通过运行存储在存储器1001中的软件程序、指令以及模块，从而执行图像处理装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的图像处理方法。
存储器1001可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器1001可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器1001可进一步包括相对于处理器1000远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置1002可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与图像处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置1003可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种图像处理方法，该方法包括：
获取第一图像和第二图像，第一图像和第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送；
获取第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息；
根据各视场角信息以及第一镜头设定的基准显示信息，确定第二镜头的目标显示信息。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的图像显处理方法中的相关操作.
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述图像处理装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (18)

1.一种图像处理方法，用于与无人机通信连接的终端设备，其特征在于，包括：
获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别由设置在所述无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送；
获取所述第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息；
根据各所述视场角信息以及所述第一镜头设定的基准显示信息，确定所述第二镜头的目标显示信息。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述视场角信息包括第一镜头的水平视场角、第一镜头的垂直视场角、第二镜头的水平视场角以及第二镜头的垂直视场角；
所述基准显示信息包括第一图像的图像宽度、第一图像的图像高度；
所述目标显示信息包括第二图像的图像宽度、第一图像的图像高度。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据各所述视场角信息以及所述第一镜头设定的基准显示信息，确定所述第二镜头的目标显示信息，包括：
根据所述第一镜头的水平视场角、所述第二镜头的水平视场角、所述第一图像的图像宽度，确定所述第二图像的图像宽度；
根据所述第一镜头的垂直视场角、所述第二镜头的垂直视场角、所述第一图像的图像高度，确定所述第二图像的图像高度；
将所述第二图像的图像宽度及图像高度确定为所述第二镜头的目标显示信息。
4.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述第一镜头的水平视场角、所述第二镜头的水平视场角、所述第一图像的图像宽度，确定所述第二图像的图像宽度，包括：
通过以下公式确定所述第二镜头的图像宽度：
其中，W2为所述第二图像的图像宽度，W1为所述第一图像的图像宽度，W1_FOV为所述第一镜头的水平视场角，W2_FOV为所述第二镜头的水平视场角，a为水平缩放倍数。
5.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述第一镜头的垂直视场角、所述第二镜头的垂直视场角、所述第一图像的图像高度，确定所述第二图像的图像高度，包括：
通过以下公式确定所述第二镜头的图像高度：
其中，H2为所述第二图像的图像高度，H1为所述第一图像的图像高度，H2_FOV为所述第二镜头的垂直视场角，H1_FOV为所述第一镜头的垂直视场角，b为垂直缩放倍数。
6.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于，该方法还包括：
根据所述基准显示信息及所述目标显示信息，在所述终端设备的屏幕上显示所述第一图像和所述第二图像。
7.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述基准显示信息及所述目标显示信息，在所述终端设备的屏幕上显示所述第一图像和所述第二图像，包括：
在所述屏幕的第一显示层，以所述基准显示信息中的图像宽度和图像高度显示所述第一图像；
在所述屏幕的第二显示层，以所述目标显示信息中的图像宽度和图像高度显示所述第二图像，其中，所述第一显示层显示的第一图像的图像中心点与所述第二显示层显示的第二图像的图像中心点重合；
当所述基准显示信息中的图像宽度和图像高度大于所述目标显示信息中的图像宽度和图像高度时，所述第二显示层位于所述第一显示层之上；当所述基准显示信息中的图像宽度和图像高度小于所述目标显示信息中的图像宽度和图像高度时，所述第一显示层位于所述第二显示层之上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述第一镜头为热成像镜头，所述第二镜头为可见光镜头。
9.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别由设置在无人机上的第一镜头及第二镜头捕获并发送；
获取单元，用于获取所述第一镜头及第二镜头当前具备的视场角信息；
确定单元，用于根据各所述视场角信息以及所述第一镜头设定的基准显示信息，确定所述第二镜头的目标显示信息。
10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，所述视场角信息包括第一镜头的水平视场角、第一镜头的垂直视场角、第二镜头的水平视场角以及第二镜头的垂直视场角；
所述基准显示信息包括第一图像的图像宽度、第一图像的图像高度；
所述目标显示信息包括第二图像的图像宽度、第一图像的图像高度。
11.根据权利要求9或10所述的图像处理装置，其特征在于，所述确定单元，用于根据所述第一镜头的水平视场角、所述第二镜头的水平视场角、所述第一图像的图像宽度，确定所述第二图像的图像宽度；
以及，根据所述第一镜头的垂直视场角、所述第二镜头的垂直视场角、所述第一图像的图像高度，确定所述第二图像的图像高度；
并将所述第二图像的图像宽度及图像高度确定为所述第二镜头的目标显示信息。
12.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，所述确定单元，用于通过以下公式确定所述第二镜头的图像宽度：
其中，W2为所述第二图像的图像宽度，W1为所述第一图像的图像宽度，W1_FOV为所述第一镜头的水平视场角，W2_FOV为所述第二镜头的水平视场角，a为水平缩放倍数。
13.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，所述确定单元，用于通过以下公式确定所述第二镜头的图像高度：
其中，H2为所述第二图像的图像高度，H1为所述第一图像的图像高度，H2_FOV为所述第二镜头的垂直视场角，H1_FOV为所述第一镜头的垂直视场角，b为垂直缩放倍数。
14.根据权利要求9或10所述的图像处理装置，其特征在于，所述装置还包括：显示单元；
所述显示单元，用于根据所述基准显示信息及所述目标显示信息，在所述图像处理装置的屏幕上显示所述第一图像和所述第二图像。
15.根据权利要求14所述的图像处理装置，其特征在于，所述显示单元，用于在所述屏幕的第一显示层，以所述基准显示信息中的图像宽度和图像高度显示所述第一图像；
在所述屏幕的第二显示层，以所述目标显示信息中的图像宽度和图像高度显示所述第二图像，其中，所述第一显示层显示的第一图像的图像中心点与所述第二显示层显示的第二图像的图像中心点重合；
当所述基准显示信息中的图像宽度和图像高度大于所述目标显示信息中的图像宽度和图像高度时，所述第二显示层位于所述第一显示层之上；当所述基准显示信息中的图像宽度和图像高度小于所述目标显示信息中的图像宽度和图像高度时，所述第一显示层位于所述第二显示层之上。
16.根据权利要求9-15任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述第一镜头为热成像镜头，所述第二镜头为可见光镜头。
17.一种终端设备，包括主体、设于所述主体的显示屏以及设于所述主体内的处理器和存储器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8中任一项所述的图像处理方法。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的图像处理方法。
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