[发明专利]一种利用传统数码相机获取RGB和红外图像的方法

说明书

本发明公开了一种利用传统数码相机获取RGB和红外图像的方法，步骤包括：步骤1、在Bayer阵列模式下，利用去除热镜后G位置上的数据计算独立的G通道值和NIR通道值；步骤2、利用插值方法计算所有像素位置的G通道值和NIR通道值；步骤3、计算每个像素位置的R通道值和B通道值，通过以上的三个步骤，最终获得每个像素位置上的R、G、B、NIR四个通道值，从而产生一副完整的RGB图像和NIR图像。本发明的方法简单，图像效果好。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种利用传统数码相机获取RGB和红外图像的方法。

背景技术

近红外光(Near Infrared，NIR)是介于可见光和中红外光之间的电磁波，按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780nm～2526nm范围内的电磁波，习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780nm～1100nm)和近红外长波(1100～2526nm)两个区域。在传统的红外成像过程中，780nm～1100nm的近红外短波应用最广，已在文化艺术、司法公安、医学生物、遥感、天文、农林、工业以及科学研究中得到广泛应用。

目前市场上的近红外光谱仪或相机大都通过滤色片等分光设备对780nm～1100nm光波进行选取，这部分波段的光线在传感器上曝光后形成单通道的近红外光谱图像，该类设备一般是红外单通道成像，不包含可见光部分，并且价格较为昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用传统数码相机获取RGB和红外图像的方法，解决了现有技术中存在的近红外设备单一成像以及设备成本的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种利用传统数码相机获取RGB和红外图像的方法，按照以下步骤实施：

步骤1、在Bayer阵列模式下，利用去除热镜后G位置上的数据计算独立的G通道值和NIR通道值；

步骤2、利用插值方法计算所有像素位置的G通道值和NIR通道值；

步骤3、计算每个像素位置的R通道值和B通道值，

通过以上的三个步骤，最终获得每个像素位置上的R、G、B、NIR四个通道值，从而产生一副完整的RGB图像和NIR图像。

本发明的有益效果是，通过对普通的数码相机进行简单改造，同时获得可见光RGB和近红外图像，也就是说，采用本发明的方法，在不增加任何硬件成本的条件下，将传统RGB数码相机改造成RGBN四通道图像获取设备(N指NIR近红外通道)。

附图说明

图1是Bayer阵列的马赛克图像模式图；

图2是去除热镜后的马赛克图像模式图；

图3是在4×4的待处理图像区域中8个位置的绿色位置顺序示意图；

图4是在Bayer阵列中，R位置和B位置上恢复G信号示意图；

图5是在Bayer阵列中，R位置和B位置上、下、左、右邻域都是G颜色；

图6是Bayer阵列中R1、G2、G4、B5四点位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

在传统RGB数码相机中，成像传感器为CCD或CMOS部件，该部件所采用的感光材料一般是硅，由于硅材料对可见光波段和近红外NIR波段都有光敏性，因此传统RGB数码相机对NIR波段进行屏蔽，从而消除对可见光波段的干扰。在硬件上，RGB数码相机通过放置干涉滤光片对780nm～1100nm的NIR波段进行过滤，这个滤光片常被称为热镜(hot mirror)。