一种图像获取方法、装置、内窥镜结构及航空发动机与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像获取方法、装置、内窥镜结构及航空发动机。


背景技术：

2.图像拼接技术主要用于全景图像的生成，将多台相机或单台相机在不同角度位置所采集的图像进行拼接，从而提高图像的可视范围及分辨率。
3.现有技术中有些方案依靠被观测目标的多角度多区域的图像进行直接拼接，对于特征点稀疏、特征单一或者特征重叠少的图片难以拼接形成完整的高清全景图像。还有一些方案利用广角镜头获取图像，虽然也可得到宽视角的图像，但广角镜头的边缘会产生难以避免的扭曲变形，越靠近拼接后的图像边缘位置，存在着越大角度的透视变换，其景深的误差越大，因此在拍摄有景深变化的物体时，较大误差的畸变导致无法通过后期矫正得到正确的形状，从而难以获取真实的高清全景图像。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明公开了一种图像获取方法，包括：
5.获取特征图像；
6.将所述特征图像投影至目标区域的预设区域，所述目标区域包括第一区域和第二区域，所述预设区域覆盖所述第一区域和所述第二区域的部分区域；
7.获取所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像；
8.根据所述特征图像对所述第一图像和所述第二图像进行处理，获取所述目标区域的图像。
9.进一步地，所述特征图像中包括多个特征元素；
10.所述多个特征元素中的每个特征元素的特征不同；所述每个特征元素的特征包括形状信息特征和/或位置信息特征。
11.进一步地，所述根据所述特征图像对所述第一图像和所述第二图像进处理，获取所述目标区域的图像；包括：
12.根据所述特征图像确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系；
13.根据所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系对所述第一图像和所述第二图像进行剪拼接处理或者转换变形处理，获取所述目标区域的图像。
14.进一步地，所述根据所述特征图像确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系；
15.包括：
16.根据所述第一图像中包含的特征元素和所述第二图像中包含的特征元素与所述
特征图像中的多个特征元素的对应关系，确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系。
17.进一步地，所述根据所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系对所述第一图像和所述第二图像进行剪切拼接处理或者转换变形处理，获取所述目标区域的图像；包括:
18.若所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系为间隔关系，则对所述第一图像和所述第二图像进行转换变形处理；
19.若所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系为重叠关系，则对所述第一图像和所述第二图像进行剪切拼接处理。
20.本技术第二方面提供一种图像获取装置，包括：
21.获取单元，用于获取特征图像；
22.投影单元，用于将所述特征图像投影至目标区域的预设区域，所述目标区域包括第一区域和第二区域，所述预设区域覆盖所述第一区域和所述第二区域的部分区域；
23.图像采集单元，用于获取所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像；
24.图像处理单元，用于根据所述特征图像对所述第一图像和所述第二图像进行处理，获取所述目标区域的图像。
25.进一步地，所述特征图像中包括多个特征元素；
26.所述多个特征元素中的每个特征元素的特征不同；所述每个特征元素的特征包括形状信息特征和/或位置信息特征。
27.进一步地，所述图像处理单元，具体用于：
28.根据所述特征图像确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系；
29.根据所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系对所述第一图像和所述第二图像进行剪拼接处理或者转换变形处理，获取所述目标区域的图像。
30.本技术第三方面提供一种内窥镜结构，包括
31.获取单元，用于获取特征图像；
32.投影单元，包括多个投影装置；所述多个投影装置用于将所述特征图像投影至目标区域的各个预设区域；
33.图像采集单元，包括多个图像采集装置，每个所述图像采集装置分别用于获取目标区域内各个设定区域的图像；每两个相邻的所述图像采集装置之间均设有所述投影装置；每个所述预设区域能够覆盖对应的两个相邻的设定区域的部分区域；
34.图像处理单元，用于根据所述特征图像对所述目标区域内各个区域的图像进行处理，获取所述目标区域的图像。
35.本发明第四方面提供一种航空发动机，包括所述内窥镜结构。
36.采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
37.本发明提供的图像获取方法通过将特征图像投影至预设区域，能够采集到带有特征图像的第一图像和第二图像；能够根据特征图像对目标区域中的其中两个区域的图像(第一图像和第二图像)进行处理，从而获取目标区域的高清完整图像。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例一种图像获取方法的流程示意图。
40.图2为本发明实施例一种特征图像的示意图。
41.图3为本发明实施例一种特征图像的示意图。
42.图4为本发明实施例一种特征图像投影位置的示意图。
43.图5为本发明实施例一种特征图像投影位置的示意图。
44.图6为本发明实施例一种图像获取装置的示意图。
具体实施方式
45.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作出创造性劳动的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。
46.此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
47.以下介绍本发明一种图像获取方法的具体实施例，图1为本发明实施例一种图像获取方法的流程示意图，方法可以以图1的实施环境中的服务器为执行主体实施,本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
48.s101:获取特征图像；
49.本发明实施例中，特征图像中可以包括多个特征元素；即特征图像可以是包括多个特征元素的图像；
50.其中，多个特征元素中每个特征元素的特征不同；每个特征元素的特征包括形状信息特征和/或位置信息特征。即多个特征元素中每个特征元素的特征不同可以为多个特
征元素中每个特征元素的形状信息特征可以不同，可实施的，也可以为多个特征元素中每个特征元素的位置信息特征可以不同；还可以为多个特征元素中每个特征元素的形状信息特征和位置信息特征可以不同；例如，如图2所示，特征图像可以是带位置编码的随机散点图；即每个特征元素的形状信息相同(都为形状相同的散点)，但每个特征元素的位置信息特征不同(每个特征元素都带有各自对应的位置编码)；可实施的，特征图像也可以为包括各个形状不同的图形的图像等。可实施的，如图3所示，特征图像也可以为包括带有原点的正交网格图像；即该正交网格图可以为多个散点和一个原点构成的正交网格；能够通过正交网格中的散点与原点的相对位置分布判断散点所处位置。
51.s102:将特征图像投影至目标区域的预设区域，目标区域包括第一区域和第二区域，预设区域覆盖第一区域和第二区域的部分区域；
52.本发明实施例中，可以通过投影装置将特征图像投影至预设区域；可实施的，投影装置可以为包括具有掩膜板的光学投影结构，能够通过掩膜板投影出固定设置的图案。可实施的，投影装置也可以为包括控制器的投影仪等结构，控制器能够接收用户自定义的投影图案，并将投影图案根据实际需求投影至预设区域。其中，该投影图案可根据实际需求进行随机切换。在一个示例中，第一区域和第二区域可以如图4所示，第一区域为目标区域的左侧区域，第二区域为目标区域的右侧区域，第一区域和第二区域交叉形成有重叠区域，特征图像投影的预设区域可以为重叠区域，也可以为包括重叠区域且包括重叠区域外延设定范围的区域。在另一个示例中，如图5所示，第一区域和第二区域可以为间隔设置，特征图像投影的预设区域分别与第一区域的部分区域和第二区域的部分区域重叠。
53.s103:获取第一区域的第一图像和第二区域的第二图像；
54.第一图像和第二图像可以分别通过两个图像采集装置获取，图像采集装置可以为摄像头等，特征图像可通过投影装置进行投影，投影装置可以为投影仪或投影元件等装置；例如，如图4和5所示，图像采集装置可以采用两个摄像头，其中第一区域可以为第一摄像头1能观测到的视场区域，第二区域可以为第二摄像头2能观测到的视场区域，第一投影元件3将特征图像投影至预设区域中，该预设区域分别与第一区域的部分区域和第二区域的部分区域重叠，则第一摄像头1和第二摄像头2分别能采集到该特征图像中的部分图像，即第一图像和第二图像中的图像均包括特征图像的部分图像。
55.s104:根据特征图像对第一图像和第二图像进行处理，获取目标区域的图像。
56.其中，所述根据所述特征图像对所述第一图像和所述第二图像进处理，获取所述目标区域的图像；可以包括：
57.根据所述特征图像确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系；具体可以包括：
58.根据所述第一图像中包含的特征元素和所述第二图像中包含的特征元素与所述特征图像中的多个特征元素的对应关系，确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系。该相对位置关系可以包括所述第一图像和所述第二图像之间是间隔设置，还是重叠设置或刚好邻接的位置关系；若为间隔设置，该相对位置关系还包括间隔区域的尺寸；若为重叠关系，该相对位置关系还可以包括重叠区域的尺寸。为清楚说明本技术实施例中的相对位置关系的获取方法，举例详述如下，在一个示例中，以特征图像为包括二十个形状信息不同的特征元素为例，若这二十个特征元素分为四个竖列，五个横排
的排布；第一竖列特征元素所在的特征图像区域与第一区域重合，第四竖列特征元素所在的特征图像区域与第二区域重合；则根据获取到的第一图像中包含的第一竖列特征元素特征元素和获取到的第二图像中包含的第四竖列特征元素特征元素与所述特征图像中的多个特征元素进行比对，可以获得的第一图像和所述第二图像之间是间隔设置对应关系，且中间间隔区域的尺寸等同于中间两个竖列的特征元素所在的特征图像区域的尺寸；在本技术实施例中，若判断的是两个图像之间的在图像维度的间隔区域的尺寸，则两个竖列的特征元素所在的特征图像区域的尺寸也为图像维度的尺寸。根据所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中相对位置关系对所述第一图像和所述第二图像进行转换变形处理，获取目标区域的整体图像；在该示例中可以包括根据第一图像和第二图像以及间隔区域的尺寸对间隔区域进行间隔区域图像补充等方式对所述第一图像和所述第二图像进行转换变形处理，获取所述目标区域的图像。
59.在另一个示例中，仍以特征图像为包括二十个形状信息不同的特征元素为例，若这二十个特征元素分为四个竖列，五个横排的排布；第一至三竖列特征元素所在的特征图像区域与第一区域重合，第二至四竖列特征元素所在的特征图像区域与第二区域重合；则根据获取到的第一图像中包含的第一至三竖列特征元素特征元素和获取到的第二图像中包含的第二至四竖列特征元素特征元素与所述特征图像中的多个特征元素进行比对，可以获得第一图像和所述第二图像之间是重叠对应关系，且中间重叠区域的尺寸等同于两个竖列的特征元素所在的特征图像区域的尺寸；则根据所述第一图像和所述第二图像以及所述目标区域的图像中相对位置关系对所述第一图像和所述第二图像进行剪切和拼接处理，获取目标区域的整体图像。
60.本发明提供的图像获取方法通过将特征图像投影至预设区域，能够采集到带有特征图像的第一图像和第二图像；能够根据特征图像对目标区域中的其中两个区域的图像(第一图像和第二图像)进行处理，从而获取目标区域的高清完整图像。
61.本发明实施例提供的图像获取方法可以用于获取范围较大区域的高清全景图，可实施的，目标区域比较大时候，可以分为大于两个的多个区域，每个区域均配备有对应的摄像装置，任两个相邻的区域之间均配备有投影装置。每两个相邻的区域的图像获取方法均可以同时采用上述图像获取方法拼接形成；然后将所有两个相邻的区域的整体图像进行整体剪切拼接或转换变形处理，获取目标区域的全景图。
62.本发明第二方面提供一种图像获取装置600，包括：
63.获取单元601，用于获取特征图像；本发明实施例中，特征图像中可以包括多个特征元素；即特征图像可以是包括多个特征元素的图像；
64.其中，多个特征元素中每个特征元素的特征不同；每个特征元素的特征包括形状信息特征和/或位置信息特征。即多个特征元素中每个特征元素的特征不同可以为多个特征元素中每个特征元素的形状信息特征可以不同，可实施的，也可以为多个特征元素中每个特征元素的位置信息特征可以不同；还可以为多个特征元素中每个特征元素的形状信息特征和位置信息特征可以不同；例如，如图2所示，特征图像可以是带位置编码的随机散点图；即每个特征元素的形状信息相同(都为形状相同的散点)，但每个特征元素的位置信息特征不同(每个特征元素都带有各自对应的位置编码)；可实施的，特征图像也可以为包括各个形状不同的图形的图像等。可实施的，特征图像也可以为包括带有原点的正交网格图；
该正交网格图可以为多个散点和一个原点构成的正交网格；能够通过正交网格中的散点与原点的相对位置分布判断散点所处位置。
65.投影单元602，用于将特征图像投影至目标区域的预设区域，目标区域包括第一区域和第二区域，预设区域覆盖第一区域和第二区域的部分区域；本发明实施例中，可以通过投影装置将特征图像投影至预设区域；可实施的，投影装置可以为包括具有掩膜板的光学投影结构，能够通过掩膜板投影出固定设置的图案。可实施的，投影装置也可以为包括控制器的投影仪等结构，控制器能够接收用户自定义的投影图案，并将投影图案根据实际需求投影至预设区域。其中，该投影图案可根据实际需求进行随机切换。
66.图像采集单元603，用于获取第一区域的第一图像和第二区域的第二图像；
67.图像处理单元604，用于根据特征图像对第一图像和第二图像进行处理，获取目标区域的图像。
68.其中，图像处理单元604，具体可以用于：根据所述特征图像确定所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系；根据所述第一图像和所述第二图像在所述目标区域的图像中的相对位置关系对所述第一图像和所述第二图像进行剪拼接处理或者转换变形处理，获取所述目标区域的图像。
69.本发明实施例提供的图像获取装置可以用于获取范围较大区域的高清全景图，可实施的，目标区域比较大时候，可以分为大于两个的多个区域，每个区域均配备有对应的图像采集单元，任两个相邻的区域之间均配备有投影单元。每两个相邻的区域的图像均可以同时通过上述图像处理单元获取；图像处理单元然后将所有两个相邻的区域的整体图像进行整体剪切拼接或转换变形处理，获取目标区域的全景图。
70.本发明第三方面提供一种内窥镜结构，可以包括上述图像获取装置；具体的，可以包括：
71.获取单元，用于获取特征图像；
72.投影单元，包括多个投影装置；投影装置用于将特征图像投影至目标区域的各个预设区域；其中，每个投影装置投影的特征图像可以相同，也可以不同；
73.图像采集单元，包括多个图像采集装置，每个图像采集装置分别用于获取目标区域内各个设定区域的图像；每两个相邻的图像采集装置之间均设有投影装置；每个预设区域能够覆盖对应的部分区域；可实施的，图像采集装置可以为摄像头等装置；投影装置可以为包括具有掩膜板的光学投影结构，能够通过掩膜板投影出固定设置的图案。可实施的，投影装置也可以为包括控制器的投影仪等结构，控制器能够接收用户自定义的投影图案，并将投影图案根据实际需求投影至预设区域。其中，该投影图案可根据实际需求进行随机切换。
74.图像处理单元，用于根据特征图像对目标区域内各个区域的图像进行处理，获取目标区域的图像。
75.本发明实施例中，还可以包括图像输出单元，图像输出单元可以用于将目标区域的拼接图像输出至客户端；与可以用于将目标区域内各个设定区域的图像输出至客户端，
76.传统工业内窥镜采用单一电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)探头，因为视场和工作距离的限制，难以观测尺寸较大物体。在航空发动机内窥检测过程中，检测人员需要根据经验手动将探头移动到特定位置或者沿特定轨迹观测。且现有的工业内窥镜产
品只能观测到有限的视场范围。本发明提出的内窥镜结构，使用多个图像采集装置例如多个摄像头采集各个方位的图像，再通过上述图像获取方法，通过在任意两个相邻区域的设定区域投影自定义设置的图像，实现任意两个相邻区域的图像拼接，从而提供全景观测图像。本发明提出的内窥镜结构内窥检测工作可以变得更加简单高效。
77.另外，本发明第四方面提供一种航空发动机，包括内窥镜结构。
78.本发明提供的航空发动机中内窥镜结构可以观测到完整的发动机叶片，无需人员操纵探头，检测可靠性不受人员经验和操作影响；提高检测效率。
79.本发明实施例中还提供了一种存储介质，存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种图像获取方法相关的至少一条指令和至少一段程序，该至少一条指令和该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述对应的图像获取方法。
80.可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
81.测试数据编写时对专业性要求偏高本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行图像获取方法的程序代码。
82.可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
83.可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行如图1所示的方法步骤。
84.可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
85.可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
86.本发明的实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的图像获取方法。
87.本发明实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令和至少一段程序，至少一条指令或者至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述图像获取方法。
88.存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器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系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器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、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
89.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
90.上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品
销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。
91.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
92.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。