[發(fā)明專利]一種校正透鏡成像不均一性、提取透鏡參數(shù)的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710065174.6
• 申請日: 2007-04-05
• 公開（公告）號: CN101051117A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈操;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中星微電子有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G06T5/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種校正透鏡成像不均一性的方法及裝置以及提取透鏡參數(shù)的方法及裝置。?

背景技術(shù)

普通光學(xué)鏡頭在成像的時候，會存在一定程度的不均一性，主要表現(xiàn)在透鏡中心部分成像的亮度正常，越到透鏡的邊緣部分成像的亮度越暗，這種現(xiàn)象稱為“暗角”(darkcomer)或“陰影”(shading)。此外，透鏡成像還可能存在左右或上下的不均一性等。這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為透鏡成像的不均一性。?

透鏡成像的不均一性，是由透鏡的特性決定的。一般的透鏡，即球面透鏡的光學(xué)中心部分透過率高，越遠(yuǎn)離光學(xué)中心的部分透過率越低，邊緣部分的透過率最低。對于均勻的入射光，經(jīng)過透鏡所捕獲的圖像表現(xiàn)為中心區(qū)域亮，四周邊角區(qū)域暗，嚴(yán)重影響了圖像質(zhì)量。一般情況下光學(xué)中心成像在圖像中心位置，但是如果透鏡安裝歪斜，光學(xué)中心所成圖像就會偏離圖像中心位置，這是人為因素影響圖像質(zhì)量的一種情況，需要進(jìn)行人工調(diào)整，使光學(xué)中心所成圖像在圖像中心位置。?

透鏡成像的不均一性嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量，必需進(jìn)行消除。現(xiàn)有技術(shù)方案是通過改進(jìn)透鏡光學(xué)性能的光學(xué)方法，使得透鏡的成像均一。?

光學(xué)方法1：用非球面透鏡代替球面透鏡。非球面透鏡由于在透鏡周邊做了特殊處理，使得整個透鏡的透過率均勻，從而使透過非球面透鏡后的光線依然均勻。但非球面透鏡的磨制比常用的球面透鏡的磨制工藝復(fù)雜得多，提高了制作成本。?

光學(xué)方法2：把大孔徑透鏡改為小孔徑透鏡。小孔徑透鏡由于自身面積的?減小，對于較遠(yuǎn)處過來的入射光線，小孔徑透鏡可以近似成一個點(diǎn)，光線可以近似均勻地透射過去，從而在后面的傳感器上得到均勻的光照。小孔徑透鏡的缺點(diǎn)是通光量小，圖像要得到合適的曝光，需要更長的時間，而且必須保證在這段時間內(nèi)，場景沒有運(yùn)動或圖像捕捉設(shè)備沒有運(yùn)動，否則，就會使圖像模糊。這種方法人工不能靈活掌握，并且所成圖像質(zhì)量也不理想。?

此外，由于人為因素使透鏡安裝歪斜，造成光學(xué)中心所成圖像偏離圖像中心位置時，只能靠人工重新調(diào)整透鏡位置，重新拍攝，造成時間和資源的浪費(fèi)。?

綜上所述，利用現(xiàn)有方法，都不能很好的解決透鏡成像不均一性的問題，需要尋求一種成本低、靈活高效的解決方案。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種校正透鏡成像不均一性的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用光學(xué)方法改進(jìn)透鏡的光學(xué)性能存在的工藝復(fù)雜、成本高或者不能靈活掌握的問題。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種提取透鏡參數(shù)的方法和裝置，以獲取透鏡的特性。?

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種校正透鏡成像不均一性的方法，包括步驟：?

獲取透鏡所成的扭曲圖像；?

根據(jù)校正參數(shù)對扭曲圖像中各像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行操作，得到校正圖像，所述校正參數(shù)包括校正乘作用因子和校正加作用因子，是依據(jù)透鏡參數(shù)得到的，所述透鏡參數(shù)包括透鏡加作用因子和透鏡乘作用因子，透鏡加作用因子與透鏡的輸入圖像為零時輸出的黑圖像相等，透鏡乘作用因子是透鏡的輸入圖像為亮度均勻的白紙或灰紙時輸出的白圖像與所述黑圖像之差與常數(shù)k的商，校正加作用因子與透鏡加作用因子成負(fù)數(shù)關(guān)系，校正乘作用因子與透鏡乘作用因子成倒數(shù)關(guān)系；所述校正參數(shù)對扭曲圖像中各像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行操作通過公式Re(x，y)＝[Out(x，y)+Reoffset(x，y)]*[Regain(x，y)]實(shí)現(xiàn)，其中，Out(x，y)為所述扭曲圖像，Re(x，y)為所述校正圖像，Reoffset(x，y)為所述校正加作用因子，Regain(x，y)為所述校正乘作用因子。?

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種校正透鏡成像不均一性的裝置，包括：?

存儲單元，用于儲存依據(jù)透鏡參數(shù)確定的校正參數(shù)，所述校正參數(shù)包括校?正乘作用因子和校正加作用因子，所述透鏡參數(shù)包括透鏡加作用因子和透鏡乘作用因子，透鏡加作用因子與透鏡的輸入圖像為零時輸出的黑圖像相等，透鏡乘作用因子是透鏡的輸入圖像為亮度均勻的白紙或灰紙時輸出的白圖像與所述黑圖像之差與常數(shù)k的商，校正加作用因子與透鏡加作用因子成負(fù)數(shù)關(guān)系，校正乘作用因子與透鏡乘作用因子成倒數(shù)關(guān)系；?

校正單元，用于根據(jù)所述校正參數(shù)對扭曲圖像中各像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行操作，得到校正圖像；所述校正參數(shù)對扭曲圖像中各像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行操作通過公式Re(x，y)＝[Out(x，y)+Reoffset(x，y)]*[Regain(x，y)]實(shí)現(xiàn)，其中，Out(x，y)為所述扭曲圖像，Re(x，y)為所述校正圖像，Reoffset(x，y)為所述校正加作用因子，Regain(x，y)為所述校正乘作用因子。?