[發明專利]單圖像的畸變檢測處理方法

有效

• 申請號: 201811459801.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111263137B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 胡茂海;張嘉航
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發明公開了一種單圖像的畸變檢測處理方法，采用以下方法檢測處理畸變圖像：（1）被檢設備投影出檢測圖像，在被檢設備出瞳處設置圖像傳感器，使投射檢測圖像成像于圖像傳感器；（2）圖像傳感器將采集的圖像傳送至計算機；（3）計算機將采集圖像處理得到畸變值。本發明通過從圖像中提取中心圖樣，根據畸變曲線特性，視場中心的畸變值極小可忽略不計，以此為檢測標準，計算檢測圖像邊緣理論檢測位置，與實際采集檢測圖像作對比，得出所需畸變值。

技術領域

本發明涉及畸變檢測領域，特別是一種利用單圖像的畸變檢測處理方法。

背景技術

智能眼鏡、作戰頭盔等頭戴顯示器的重要部件之一即顯示成像部分，該部分大多由微型顯示器光源、光學組件等組成，將顯示器所成像以各種方式投影至用戶眼前。其光學組件在制造生產時總是不能做到完美，會帶入各類像差，如果將不合格的產品交予用戶使用，將會對使用者造成傷害，造成類似于3D眩暈的短期癥狀，從而引發一些不可預見的事故。因此，在這些設備出廠前或使用一段時間后應進行檢測，其中，畸變是重要的檢測項目之一。

畸變是主光線的像差，也可表述為點或線相對于理想位置的偏差。畸變僅是視場的函數，同一光學系統在不同的視場下，其垂軸放大率不同，造成了畸變。常見的畸變可以被分為枕形畸變和桶形畸變，也稱為正畸變和負畸變。傳統畸變的檢測方法，大都需要在檢測前先對無畸變的標準檢測圖像進行采集，再加入被測器件，進行畸變圖像采集，檢測其畸變值。一般在光學系統中常以相對畸變作為畸變量，其表達式為：

其中為實際像高，為理論像高。而如智能眼鏡等設備在整機檢測時無法獲取無畸變的標準圖像。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種單圖像的畸變檢測處理方法，通過圖像傳感器采集被測設備出射的檢測圖像，利用軟件算法快速地從采集圖像中提取所需信息，計算畸變值。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種單圖像的畸變檢測處理方法，包括以下步驟：

步驟1，采集檢測圖像；令被測設備出射對應檢測圖像，檢測圖像內包括處于圖像中心的十字圖樣和處于圖像邊緣的檢測圖樣，在被測設備出瞳處設置圖像傳感器，圖像傳感器將采集到的圖像送入計算機；

步驟2，計算機處理采集的圖像；計算機采用圖像定位算法，分別定位出中心十字的位置坐標以及長度，定位出圖像邊緣檢測圖樣的位置坐標；

步驟3，計算得出對應畸變值；根據檢測圖像設計時的各個圖樣之間的大小位置關系，以及上述中心十字的位置和長度信息，計算出檢測圖樣的理論位置，具體計算方法是簡單的幾何計算，比如假設十字中心坐標為（0,0），十字長度為x，如果設計圖樣時檢測圖樣位置為水平左側100倍十字長度，則理論位置P₁^’坐標就是(-100x，0)。將理論位置與上述檢測的實際位置作比較，代入畸變計算公式，得出對應視場的畸變值，其中，為與的歐氏距離，為和的歐氏距離。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

（1）本發明只需采集一張圖像即可計算系統畸變值，與傳統畸變檢測方法相比更加簡單；

（2）本發明無需復雜的硬件設備，只需要圖像傳感器以及計算機，操作更加方便；

（3）本發明適用性廣，各類光學成像器件均可使用此方法測量畸變，只需針對性設計檢測圖像。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖。

圖2為本發明其中一種檢測圖像。

圖3為檢測流程圖。

具體實施方式

本發明的畸變檢測方法適用于各個環節的畸變檢測，尤其是整機快速畸變檢測。