[发明专利]夜晚雾天下基于近红外双光谱成像的路灯距离估计方法

说明书

本发明提供了夜晚雾天下基于近红外双光谱成像的路灯距离估计方法，属于光谱成像及图像处理技术领域，具体包括如下步骤：步骤一、在夜晚雾天下对选定路灯目标进行成像，参照光源目标的初始光强I₀，得到同一场景下近红外双光谱成像的近红外图像对I(λ₁,d)和I(λ₂,d)；步骤二、利用同一场景下近红外双光谱成像的近红外图像对I(λ₁,d)和I(λ₂,d)、近红外双光谱成像波段下大气消光系数β(λ₁)和β(λ₂)与成像时刻的能见度V和λ₁、λ₂的关系，推导路灯目标与近红外相机的距离d。本发明所提出的方法可以对夜晚路灯目标的距离进行较为准确的估计。

技术领域

本发明属于光谱成像及图像处理技术领域，具体涉及夜晚雾天下基于近红外双光谱成像的路灯距离估计方法。

背景技术

距离感知技术广泛应用于工业生产、日常生活和军事等各个领域，例如基于距离感知技术的飞机高度检测、矿井深度测量等。在夜晚太阳光线照射很微弱的情况下，目标无法利用太阳光线进行成像，从而无法完成距离感知，此时应考虑使用自身能够辐射光线的光源目标进行距离感知，本发明所述夜晚是指太阳光光线。

Srinivasa G.Narasimhan等人发表的论文“Vision in bad weather”(《Proceedings of the Seventh IEEE International Conference on ComputerVision》，第2卷，第820-827页，9月，2019)提出了一种在恶劣天气条件下的距离估计方法。该方法首先利用相机在不同能见度下拍摄同一场景得到图像对，然后利用拍摄得到的图像对以及能见度反演目标到摄像机的相对距离信息，该方法的不足之处是：为在不同能见度天气下拍摄图像对，需要两种不同天气状况，常需要等待较长时间。

西安电子科技大学申请的专利“雾天下基于双光谱消光的城市建筑物相对距离估计方法”(专利申请号202010292894.1，申请公布号CN 11522025 A)公开了一种雾天下基于双光谱消光的城市建筑物相对距离估计方法。该方法利用近红外相机获得同一场景两个波长下的近红外图像对，利用构造的距离估计公式来估计建筑物与相机的距离。该方法的不足之处是：所提方法只能在白天进行建筑物距离估计，无法适用于夜晚路灯目标，实施条件较为局限。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中的不足，提供夜晚雾天下基于近红外双光谱成像的路灯距离估计方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：夜晚雾天下基于近红外双光谱成像的路灯距离估计方法，包括如下步骤：

步骤一、在夜晚雾天下对选定路灯目标进行成像，参照光源目标的初始光强I₀，得到同一场景下近红外双光谱成像的近红外图像对I(λ₁,d)和I(λ₂,d)，其中，λ₁和λ₂表示选定近红外双光谱成像波段，d表示路灯目标与近红外相机的距离；

步骤二、利用同一场景下近红外双光谱成像的近红外图像对I(λ₁,d)和I(λ₂,d)，近红外双光谱成像波段下大气消光系数β(λ₁)和β(λ₂)与成像时刻的能见度V和λ₁、λ₂的关系，推导路灯目标与近红外相机的距离d：

进一步地，所述的步骤一中，包括如下步骤：

1)选定近红外双光谱成像波段对应的滤光片；