[发明专利]一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的方法及系统

权利要求书

1.一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的方法，其特征在于，包括：

通过成像设备采集目标物体中每个部位的目标特征图像；所述成像设备包括单投影设备和单相机设备；

根据所述目标特征图像和所述成像设备的设备参数，计算出所述每个部位中单个目标特征的所有三维坐标；

采集所述每个部位在不同波长照明光谱下的第一灰度图像，及在背景光谱下的至少一张第二灰度图像，所述不同波长光谱至少包括第一波长光谱、第二波长光谱和第三波长光谱；

结合所述第二灰度图像对所述第一灰度图像进行预处理后形成不同波长照明光谱对应的第三灰度图像，基于所述第三灰度图像合成得到所述单个目标特征每个坐标点的图像彩色值；

基于所述目标物体中各个部位所有目标特征的三维坐标及图像彩色值，重建所述目标物体的彩色成像图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的方法，其特征在于，所述的根据所述目标特征图像和所述成像设备的设备参数，计算出所述每个部位中单个目标特征的所有三维坐标，包括：

根据所述目标特征图像中每个成像点的位置变化，以及所述成像设备的光学参数和机械参数，重建出所述每个部位中单个目标特征的所有三维坐标。

3.根据权利要求1所述的一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的方法，其特征在于，在所述的根据所述目标特征图像和所述成像设备的设备参数，计算出所述每个部位中单个目标特征的所有三维坐标之前，还包括：

对所述目标特征图像进行噪音干扰滤除处理，并增强所述目标特征图像中的目标特征。

4.根据权利要求1所述的一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的方法，其特征在于，所述的结合所述第二灰度图像对所述第一灰度图像进行预处理后形成不同波长照明光谱对应的第三灰度图像，包括：

将所述第二灰度图像传入低通滤波器，得到基准第二灰度图像；

将所述第一灰度图像的坐标亮度值减去所述基准第二灰度图像的坐标亮度值，得到不同波长照明光谱且无背景光谱照明的第三灰度图像。

5.根据权利要求4所述的一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的方法，其特征在于，所述的基于所述第三灰度图像合成得到所述单个目标特征每个坐标点的图像彩色值，包括：

基于所述第一、第二、第三波长照明光谱的第三灰度图像中每个坐标点的彩色值，合成得到所述单个目标特征每个坐标点的图像彩色值，所述图像彩色值包含红色、绿色、蓝色叠加的彩色值。

6.一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的系统，其特征在于，包括成像设备和处理器：

所述成像设备包括单投影设备和单相机设备，用于采集目标物体中每个部位的目标特征图像；

所述处理器包括计算模块，用于根据所述目标特征图像和所述成像设备的设备参数，计算出所述每个部位中单个目标特征的所有三维坐标；

所述单相机设备，还用于采集所述每个部位在不同波长照明光谱下的第一灰度图像，及在背景光谱下的至少一张第二灰度图像，所述不同波长光谱包括第一波长光谱、第二波长光谱和第三波长光谱；

所述处理器包括预处理模块，用于结合所述第二灰度图像对所述第一灰度图像进行预处理后形成不同波长照明光谱对应的第三灰度图像；

所述处理器还包括合成模块，用于基于所述第三灰度图像合成得到所述单个目标特征每个坐标点的图像彩色值；

所述处理器还包括彩色图像重建模块，用于基于所述目标物体中各个部位所有目标特征的三维坐标及图像彩色值，重建所述目标物体的彩色成像图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的系统，其特征在于，

所述计算模块，还用于根据所述目标特征图像中每个成像点的位置变化，以及所述成像设备的光学参数和机械参数，重建计算出所述每个部位中单个目标特征的所有三维坐标。

8.根据权利要求7所述的一种基于灰度图像传感器生成彩色图像的系统，其特征在于，所述处理器还包括：

图像处理模块，用于对所述目标特征图像进行噪音干扰滤除处理，并增强所述目标特征图像中的目标特征。