CN115037880A - 一种机载相机快速对焦方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于机载相机对焦技术领域，具体为一种机载相机快速对焦方法，S1：通过无人机搭载相机，带动相机移动，相机开启后首先获取目标区域的相机图像；S2：获取步骤S1中得到的RGB相机图像中需要对焦的对焦区域；S3：深度相机根据该对焦区域，在采集图像的对应位置上，截取该对焦区域的深度提取区域；S4：通过截取得到的深度提取区域提取该对焦区域的深度图像，根据深度提取区域得到的深度图像计算该对焦区域的深度信息；S5：通过对焦区域的深度信息中的像素点，根据预先设定的阈值范围和对焦区域，本发明机载相机对焦的过程中，降低了计算量，无需计算出全部的深度信息，提高了对焦速度，方便使用，进行顺畅的自动对焦。
Description
技术领域
本发明涉及机载相机对焦技术领域，具体为一种机载相机快速对焦方法。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称。无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控***进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。在突发事情应急、预警有很大的作用。
无人机航拍摄影是以无人驾驶飞机作为空中平台，以机载遥感设备，如高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪等获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。全***在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。使用无人机进行小区域遥感航拍技术，在实践中取得了明显成效和经验。以无人机为空中遥感平台的微型航空遥感技术，适应国家经济和文化建设发展的需要，为中小城市特别是城、镇、县、乡等地区经济和文化建设提供了有效的遥感技术服务手段。遥感航拍技术对我国经济的发展具有重要的促进作用。
机载相机(无人机搭载相机)进行拍摄时，大多是通过自动对焦进行拍摄，但现有的机载相机自动对焦过程中的计算量较大，从而导致对焦速度较慢，使用不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机载相机快速对焦方法，以解决上述背景技术中提出的现有的机载相机自动对焦过程中的计算量较大，从而导致对焦速度较慢，使用不便的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机载相机快速对焦方法，包括以下步骤：
S1：通过无人机搭载相机，带动相机移动，相机开启后首先获取目标区域的相机图像；
其中，所述相机图像为RGB相机图像；
S2：获取步骤S1中得到的RGB相机图像中需要对焦的对焦区域；
S3：深度相机根据该对焦区域，在采集图像的对应位置上，截取该对焦区域的深度提取区域；
S4：通过截取得到的深度提取区域提取该对焦区域的深度图像，根据深度提取区域得到的深度图像计算该对焦区域的深度信息；
S5：通过对焦区域的深度信息中的像素点，根据预先设定的阈值范围和对焦区域，在图像中查找满足所设定的阈值范围的像素点；
S6：计算相机图像中的平均深度信息，在阈值范围中查找小于平均深度信息的像素点，通过查找出的像素点进行自动对焦。
优选的，所述步骤S4中，深度相机根据不少于一个的对焦区域，在采集图像的对应的一个以上的位置上，截取对应个数的对焦区域的深度提取区域，利用深度相机分别获取各个深度提取区域的深度图像，根据各个深度提取区域的深度图像计算各个对焦区域的多个深度信息。
优选的，所述无人机上搭载的相机至少具有两个摄像头，分别用于获取深度图像和RGB图像。
优选的，自动对焦完成后，相机通过无线通信模块将图像结果发送至便携式显示模块中，通过便携式显示模块显示自动对焦完成后的图像结果。
优选的，所述便携式显示模块为移动终端或LED显示屏。
优选的，所述步骤S6中，用户输入深度信息及深度半径，以用户指定的对焦区域的深度信息为中心，根据深度半径确定阈值范围，在图像中查找深度信息满足所述阈值范围的像素点。
优选的，将多个像素的深度值融合成单一的深度值，从而得到该区域的单一深度信息，按深度值大小分布情况，选取中间分布的像素的深度值来做平均，从而得到该对焦区域的单一深度信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
将得到的RGB相机图像中需要对焦的对焦区域，深度相机根据该对焦区域，在采集图像的对应位置上，截取该对焦区域的深度提取区域，通过截取得到的深度提取区域提取该对焦区域的深度图像，根据深度提取区域得到的深度图像计算该对焦区域的深度信息，通过对焦区域的深度信息中的像素点，根据预先设定的阈值范围和对焦区域，在图像中查找满足所设定的阈值范围的像素点，计算相机图像中的平均深度信息，在阈值范围中查找小于平均深度信息的像素点，通过查找出的像素点进行自动对焦，本发明机载相机对焦的过程中，降低了计算量，无需计算出全部的深度信息，提高了对焦速度，方便使用，进行顺畅的自动对焦。
附图说明
图1为本发明步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种机载相机快速对焦方法，包括以下步骤：
S1：通过无人机搭载相机，带动相机移动，相机开启后首先获取目标区域的相机图像；
其中，所述相机图像为RGB相机图像；
无人机拍摄影像具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点。特别适合获取带状地区航拍影像(公路、铁路、河流、水库、海岸线等)。且无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便，易于转场的遥感平台。起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易，无人机航拍摄影技术可广泛应用于国家生态环境保护、矿产资源勘探、海洋环境监测、土地利用调查、水资源开发、农作物长势监测与估产、农业作业、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、森林病虫害防护与监测、公共安全、国防事业、数字地球以及广告摄影等领域，有着广阔的市场需求。
S2：获取步骤S1中得到的RGB相机图像中需要对焦的对焦区域；
S3：深度相机根据该对焦区域，在采集图像的对应位置上，截取该对焦区域的深度提取区域，截取的区域仅包括该对焦区域的深度提取区域；
S4：通过截取得到的深度提取区域提取该对焦区域的深度图像，根据深度提取区域得到的深度图像计算该对焦区域的深度信息；
S5：通过对焦区域的深度信息中的像素点，根据预先设定的阈值范围和对焦区域，在图像中查找满足所设定的阈值范围的像素点；
S6：计算相机图像中的平均深度信息，在阈值范围中查找小于平均深度信息的像素点，通过查找出的像素点进行自动对焦。
所述步骤S4中，深度相机根据不少于一个的对焦区域，在采集图像的对应的一个以上的位置上，截取对应个数的对焦区域的深度提取区域，利用深度相机分别获取各个深度提取区域的深度图像，根据各个深度提取区域的深度图像计算各个对焦区域的多个深度信息。
所述无人机上搭载的相机至少具有两个摄像头，分别用于获取深度图像和RGB图像。
自动对焦完成后，相机通过无线通信模块将图像结果发送至便携式显示模块中，通过便携式显示模块显示自动对焦完成后的图像结果，用于使用者进行查看，方便使用。
所述便携式显示模块为移动终端或LED显示屏。
所述步骤S6中，用户输入深度信息及深度半径，以用户指定的对焦区域的深度信息为中心，根据深度半径确定阈值范围，在图像中查找深度信息满足所述阈值范围的像素点。
将多个像素的深度值融合成单一的深度值，从而得到该区域的单一深度信息，按深度值大小分布情况，选取中间分布的像素的深度值来做平均，从而得到该对焦区域的单一深度信息。
工作原理：将得到的RGB相机图像中需要对焦的对焦区域，深度相机根据该对焦区域，在采集图像的对应位置上，截取该对焦区域的深度提取区域，通过截取得到的深度提取区域提取该对焦区域的深度图像，根据深度提取区域得到的深度图像计算该对焦区域的深度信息，通过对焦区域的深度信息中的像素点，根据预先设定的阈值范围和对焦区域，在图像中查找满足所设定的阈值范围的像素点，计算相机图像中的平均深度信息，在阈值范围中查找小于平均深度信息的像素点，通过查找出的像素点进行自动对焦，本发明机载相机对焦的过程中，降低了计算量，无需计算出全部的深度信息，提高了对焦速度，方便使用，进行顺畅的自动对焦。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过无人机搭载相机，带动相机移动，相机开启后首先获取目标区域的相机图像；
其中，所述相机图像为RGB相机图像；
S2：获取步骤S1中得到的RGB相机图像中需要对焦的对焦区域；
S3：深度相机根据该对焦区域，在采集图像的对应位置上，截取该对焦区域的深度提取区域；
S4：通过截取得到的深度提取区域提取该对焦区域的深度图像，根据深度提取区域得到的深度图像计算该对焦区域的深度信息；
S5：通过对焦区域的深度信息中的像素点，根据预先设定的阈值范围和对焦区域，在图像中查找满足所设定的阈值范围的像素点；
S6：计算相机图像中的平均深度信息，在阈值范围中查找小于平均深度信息的像素点，通过查找出的像素点进行自动对焦。
2.根据权利要求1所述的一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：所述步骤S4中，深度相机根据不少于一个的对焦区域，在采集图像的对应的一个以上的位置上，截取对应个数的对焦区域的深度提取区域，利用深度相机分别获取各个深度提取区域的深度图像，根据各个深度提取区域的深度图像计算各个对焦区域的多个深度信息。
3.根据权利要求1所述的一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：所述无人机上搭载的相机至少具有两个摄像头，分别用于获取深度图像和RGB图像。
4.根据权利要求1所述的一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：自动对焦完成后，相机通过无线通信模块将图像结果发送至便携式显示模块中，通过便携式显示模块显示自动对焦完成后的图像结果。
5.根据权利要求4所述的一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：所述便携式显示模块为移动终端或LED显示屏。
6.根据权利要求1所述的一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：所述步骤S6中，用户输入深度信息及深度半径，以用户指定的对焦区域的深度信息为中心，根据深度半径确定阈值范围，在图像中查找深度信息满足所述阈值范围的像素点。
7.根据权利要求1所述的一种机载相机快速对焦方法，其特征在于：将多个像素的深度值融合成单一的深度值，从而得到该区域的单一深度信息，按深度值大小分布情况，选取中间分布的像素的深度值来做平均，从而得到该对焦区域的单一深度信息。
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