具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

热扰动形成的原因主要为物体表面温度与其所处液体环境温度存在温度差。因此两者之间存在热传递。热传递过程中由于局部受热导致水体折射率不均匀，进而使得成像光场不均匀，导致水下拍摄的图像发生扭曲失真。其次，气体在水中的溶解量与温度呈反比，因此由于温度差的存在，待测物体表面会覆盖一些析出的气泡遮盖物体的边缘，导致拍摄物体的边缘模糊。

在相关技术中，大多采用数学建模的方式来描述热扰动的运动规律，引入大量的代求参数。其中，由于部分参数获取难度大，导致存在建模不准确甚至无法建模的情况。这种情况不利于后续的水下热扰动退化图像的校正复原。同时，为了得到部分参数，如液体流速、液体温度、密度等，需要介入大量的传感器。传感器的介入增大了设备的组装体积、增加设备的成本。

参照图1，示出了本发明的一种图像采集机构实施例的结构图，所述图像采集机构处于液体环境中，所述液体环境中存在产生热扰动现象的待测组件1，所述图像采集机构具体可以包括：

液泵组件2，用于抽取所述液体环境中的液体冲刷所述待测组件的目标区域；

图像采集组件3，用于采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。

在实际使用中，图像采集机构整体放置于液体环境之中，液体环境中的待测组件1表面与周围液体环境产生温度差，进而待测组件1表面产生热扰动现象，其中，所述液体环境可以为水环境，本领域技术人员也可以根据需求将本发明实施例的图像采集机构用于其他液体环境。下面以水环境对本发明实施例进行详细说明。

图像采集机构会对产生热扰动现象的待测组件1拍摄水下图像。然后再可以基于图像处理，对水下的待测组件1进行尺寸测量。

在拍摄图像之前，启动液泵组件2，液泵组件2抽取周围水体，冲刷待测组件1表面的目标区域，具有一定速度的流体可以迅速带走待测组件1表面的热量，从而降低待测组件表面的温度，减少热扰动的产生，提高待测组件的清晰度。此时，图像采集组件采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。

在本发明一优选实施例中，所述图像采集组件3包括：

图像采集器301，用于采集所述测量光学图像；

包裹所述图像采集器的防水罩302，用于隔绝所述图像采集器与液体环境。

图像采集组件包括图像采集器301以及防水罩302。图像采集器301采集所述测量光学图像；所述防水罩302包裹所述图像采集器，隔绝所述图像采集器与液体环境。将图像采集器密封保护起来，避免水进入到图像采集器中，导致图像采集器损坏。其中，对于图像采集器301的拍摄像素、曝光时间、成像颜色、感光度、白平衡以及色温等基础参数，本领域技术人员可以根据实际使用环境所确定，本发明实施例对此不作具体限定。对于防水罩302而言，由于包裹着图像采集器301，图像采集器301需要进行拍摄，即防水罩302至少有一面是透明的，以使图像采集器301通过此面进行拍摄。防水罩302的形状可以是立方体，由六个面组成，面与面的接缝处通防水的粘合剂粘合；防水罩302的形状还可以是球形锥形等，本领域技术人员可以根据图像采集器301的外形以及设计要求采用其他形状的防水罩302，本发明实施例对此不作限定。对于防水罩302的材质组成可以是单一材质组成，也可以是多种材料复合而成，本发明实施例对此不作具体限定。

在本发明的一优选实施例中，所述图像采集组件3还包括：

在所述防水罩302内的反射元件303，用于反射所述待测组件1的光线至所述图像采集组件3。

当图像采集器301的拍摄镜头方向可以与待测组件1的方向平行，可以缩小图像采集机构横向尺寸，但是由于两者平行，图像采集器301无法直接采集到待测组件1的测量光学图像，此时，可以在防水罩302设置反射元件303，反射所述待测组件1的光线至所述图像采集组件3，所述图像采集器301就可以拍摄到待测组件1的测量光学图像。其中，反射元件303可以是活动式的，可以通过调整反射元件的位置，使得图像采集器301可以采集到一副完整的测量光学图像。反射元件303也可以是固定式的，通过调整图像采集组件3整体的位置，采集到一副完整的测量光学图像。本发明实施例对此不做限定。

此外，图像采集器301的拍摄镜头方向也可以与待测组件1的方向垂直，此时图像采集器301可以直接采集到待测组件的图像。但是横向尺寸会增加，本领域技术人员可以根据实际需求，进行布置，本发明实施例对此不作限定。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵组件2包括：

液泵本体201，用于抽取所述液体环境中的液体；

与液泵本体201连接的液泵水管202，用于运输所述液泵本体抽取的液体并冲刷所述目标区域。

液泵本体201在启动之后从液体环境中不断的抽取液体，液泵本体整体置于液体环境之中，可以对液泵本体进行快速散热，提供液泵本体的工作效率。

与液泵本体201连接的液泵水管202则运输所述液泵本体201抽取的液体并冲刷所述目标区域，在液泵本体启动前，可以先调整液泵水管的出水口位置，使液泵水管的出水口对准所述目标区域，液泵水管中的水可以准确地冲刷所述目标区域。对于液泵水管，可以是全部由软管组成，可以有全部硬管组成，还可以是部分软管与部分硬管组成，本发明实施例对此不作具体限定。

此外，液泵水管202与液泵本体201连接的一端可以安装快速接头，液泵本体202上也安装对应快速接头，使得液泵水管202与液泵本体202可以快速拔插的同时也可以减少泄露的可能。当然，液泵水管202与液泵本体202之间也可以通过管箍连接。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵本体202包括与所述液泵水管202连接的液压泵，与所述液压泵连接的电机，

所述电机用于驱动所述液压泵抽取所述液体环境中的液体。

液泵本体202包括液压泵和电机，对于液压泵的结构可以为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵、螺杆泵。其中，齿轮泵：体积较小，结构较简单，对所处环境的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀分布、运转平稳、噪音小、作用压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。柱塞泵：容积效率高、泄漏小、可在高压下工作；但结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对所处环境的清洁度要求高。一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。本领域技术人员根据实际应用需求选择，本发明实施例对此不作具体限定。电机与液压泵的连接可以是固定连接和直接连接，其中固定连接是液压泵壳以法兰安装形式，以紧配合间隙安装在电机和液压泵法兰上。直接连接是泵轴与电机输出轴通过齿轮或者联轴器连接。本领域技术人员根据实际应用需求选择，本发明实施例对此不作具体限定。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵组件2与所述图像采集组件3固定连接。

在实际应用中，液泵组件2与图像采集组件3通过紧固件固定连接为一体。

本发明实施例通过液泵组件抽取所述液体环境中的液体冲刷所述待测组件的目标区域；图像采集组件采集冲刷后目标区域对应测量光学图像。液泵组件直接从液体环境中不断从液体冲刷待测组件的目标区域，不需要进行额外填补液体；液流冲刷待测物体的目标区域带走热量减少温度差，同时液流一并冲走附着在待测物体的目标区域的气泡，从而减少热扰动现象的产生，图像采集组件采集高质量的测量光学图像。

为了使本领域技术人员可以更好的理解本发明实施例，通过以下示例进行说明：图像采集机构处于水体环境中。

图像采集组件，由相机(图像采集器)以及防水罩组成。相机用来采集水下待测物体的光学图像，防水罩为了隔绝相机与液体环境，起到保护相机的作用。

液泵组件，主要由液泵(本体)以及液泵水管组成。液泵抽取液泵周围的水体，液泵水管输送水泵抽取的水体。

待测组件，被采集图像的对象，容易因热扰动造成光学扭曲。

首先，安装液泵组件，调节液泵水管位置，保证液泵水管出水口对准图像采集组件要采集的待测组件的目标区域。

然后，加热待测组件，使得待测组件表面与周围水体环境产生温度差，进而待测组件表面产生热扰动现象，为后面进行热扰动消除提供实验环境。

当待测组件表面已经发生了剧烈的热扰动现象时，启动液泵组件，液泵组件抽取周围水体，通过液泵水管冲刷待测组件表面的目标区域，一定速度的流体迅速带走待测组件表面的热量，从而降低待测组件表面的温度，减少热扰动的产生，提高待测组件的清晰度。图像采集组件采集与冲刷后目标区域对应的测量光学图像。实验效果可以参见图2，图2左侧图像为未经任何处理时采集到的水下测量光学图像，图2右侧图像为经过本发明实施例处理后采集到的测量光学图像，可以明显看出本发明实施例可以有效消除热扰动现象，能够较好地改善待测物体的光学成像质量。

由于现有的热扰动消除技术中，大多数方法是从算法软件入手，处理算法复杂，不具有普适性。且为了获取各种参数，需要搭配各式各样的传感器，增大设备的体积以及设备的成本。而本发明实施例从硬件方面入手，只需要增加一个液泵机构，液泵的水源就地取材，不需要额外填补。水流冲刷待测物体表面，带走热量，减少温度差，从而减少热扰动的产生。同时水流一并冲走附着在待测物体表面的气泡，并且本发明实施例实现起来相当简单，适用于各种液体环境，所需成本相对便宜。能够较好地改善待测物体的光学成像质量，有利于后续的检测和应用。

参照图3，示出了本发明的一种图像采集方法实施例的步骤流程图，应用于图像采集机构，所述图像采集机构包括液泵组件以及图像采集组件，所述图像采集机构处于液体环境中，所述液体环境中存在产生热扰动现象的待测组件，所述方法具体可以包括如下步骤：

步骤301，液泵组件抽取所述液体环境中的液体冲刷所述待测组件的目标区域；

步骤302，图像采集组件采集冲刷后目标区域对应测量光学图像。

在本发明的一优选实施例中，所述图像采集组件包括图像采集器和包裹所述图像采集器的防水罩，所述图像采集组件采集冲刷后目标区域对应测量光学图像的步骤包括：

子步骤3021，图像采集器采集所述测量光学图像；

子步骤3022，防水罩隔绝所述图像采集器与液体环境。

在本发明的一优选实施例中，所述图像采集组件还包括在所述防水罩内的反射元件，所述图像采集组件采集冲刷后目标区域对应测量光学图像的步骤还包括：

子步骤3023，反射元件反射所述待测组件的光线至所述图像采集组件。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵组件包括：液泵本体、与液泵本体连接的液泵水管。所述液泵组件抽取所述液体环境中的液体冲刷所述待测组件的目标区域的步骤包括；

子步骤3011，液泵本体抽取所述液体环境中的液体；

子步骤3012，液泵水管运输所述液泵本体抽取的液体并冲刷所述目标区域。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵本体包括与所述液泵水管连接的液压泵，与所述液压泵连接的电机，所述液泵本体抽取所述液体环境中的液体的步骤包括：

子步骤30111，所述电机驱动所述液压泵抽取所述液体环境中的液体。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵水管的入口端与所述液泵本体连接，所述液泵水管的出口端对准所述目标区域。

在本发明的一优选实施例中，所述液泵组件与所述图像采集组件固定连接。

在本发明的一优选实施例中，所述液体环境为水环境。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

对于方法实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

本发明实施例还公开了一种图像采集设备，包括如上所述的图像采集机构。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种图像采集机构、图像采集方法以及图像采集设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。