專利名稱：一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像處理中的鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
普通的光學(xué)鏡頭成像的時(shí)候由于鏡頭和光學(xué)特性的影響，一般會(huì)使圖像邊緣相對(duì)中心較暗，甚至?xí)霈F(xiàn)較為嚴(yán)重的顏色失真。為了獲取高質(zhì)量的圖像，就需要對(duì)圖像進(jìn)行校正。
目前現(xiàn)有的校正方法，一般是在較暗的區(qū)域乘上一個(gè)增益，但是這一方法存在許多的問題，如增益如何選取、增益過大怎么避免不會(huì)出現(xiàn)更為嚴(yán)重的顏色失真、還有校正是否準(zhǔn)確等等。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，建立一個(gè)正確的數(shù)學(xué)模型，解決光學(xué)系統(tǒng)明暗問題，提供一種對(duì)鏡頭明暗補(bǔ)償?shù)姆椒?，該方法是一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)圖像的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行校正，從而得到準(zhǔn)確的效果。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，包括A、用平行光照射一白色取景區(qū)域，通過鏡頭成像采集所述白色取景區(qū)域的圖像信息；
B、根據(jù)所述的圖像信息獲得圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值；C、在鏡頭成像過程中將得到的圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償增益后，再成像并輸出圖像。
所述的白色取景區(qū)域?yàn)橐粡埌准垺?br> 所述的步驟B包括B1、對(duì)所述的圖像信息提取出紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的灰度值，得到三組圖像分量信息；B2、在三組數(shù)據(jù)中，找出灰度值最大的區(qū)域作為圖片的中心，將此區(qū)域的灰度值作為中心灰度值Lc；分別對(duì)與此中心點(diǎn)距離相同的點(diǎn)求灰度值均值，并得到與此中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的灰度均值Li；用此組灰度均值Li除以中心灰度值Lc分別得到與此中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的增益值，得到關(guān)于紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的灰度值的共三組的灰度值增益序列；B3、用紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的各組灰度值增益序列，以與中心的距離為橫坐標(biāo)，該距離的增益為縱坐標(biāo)，得到三條曲線；B4、在曲線上分別選取不同步長(zhǎng)，分成多條曲線，做線性的擬合，并得到每個(gè)步長(zhǎng)上的增益值，與中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的補(bǔ)償增益值序列。
所述的步驟C包括C1、根據(jù)圖片上的信息的位置，得出該點(diǎn)與圖片中心的距離Xj，判斷其所在的步長(zhǎng)區(qū)域；C2、取補(bǔ)償增益值序列中所述步長(zhǎng)區(qū)域的兩端點(diǎn)的增益值Ya與Yb和步長(zhǎng)區(qū)域的兩端點(diǎn)與中心的距離Xa與Xb，得到兩點(diǎn)的斜率kk＝(Ya-Yb)/(Xa-Xb)，其中Xa＞Xb；C3、根據(jù)此斜率k與該點(diǎn)與圖片中心的距離Xj及該點(diǎn)的灰度值Lj，得出該點(diǎn)的顯示灰度值LsLs＝[k×(Xi-Xb)+Yb]×Lj
成像并輸出圖像。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提出一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，其核心是用平行光照射一白色取景區(qū)域，實(shí)際應(yīng)用中上述白色取景區(qū)域可以為一張白紙；通過鏡頭成像采集所述白色取景區(qū)域的圖像信息；然后，對(duì)所述的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值；最后在鏡頭成像過程中將得到的圖像中各點(diǎn)灰度值通過補(bǔ)償增益值對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償增益后，再成像并輸出圖像。建立了一個(gè)正確的數(shù)學(xué)模型，解決光學(xué)系統(tǒng)明暗問題，提供一種對(duì)鏡頭明暗補(bǔ)償?shù)姆椒?，該方法是一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)圖像的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行校正，從而得到準(zhǔn)確的效果。


圖1為本發(fā)明所述一種鏡頭成像的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，其核心是用平行光照射一白色取景區(qū)域，實(shí)際應(yīng)用中上述白色取景區(qū)域可以為一張白紙；通過鏡頭成像采集所述白色取景區(qū)域的圖像信息；然后，對(duì)所述的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值；最后在鏡頭成像過程中將得到的圖像中各點(diǎn)灰度值通過補(bǔ)償增益值對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償增益后，再成像并輸出圖像。
本發(fā)明的具體過程如圖1所示步驟11、用平行光照射一張白紙；通過鏡頭成像產(chǎn)生一組圖像信息；步驟12、對(duì)所述的圖像信息提取出紅R、綠G、藍(lán)B三個(gè)分量的灰度值，得到三組圖像分量信息；步驟13、分別分析三組數(shù)據(jù)，得到關(guān)于紅R、綠G、藍(lán)B三個(gè)分量的灰度值的共三組的灰度值增益序列；
具體方法為分別分析三組數(shù)據(jù)找出灰度值較大的區(qū)域作為圖片的中心，將此區(qū)域的灰度值作為中心灰度值Lc；以該中心為中心點(diǎn)，分別對(duì)與此中心點(diǎn)距離相同的點(diǎn)求灰度值均值得到與此中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的灰度均值Li；用此組灰度均值Li除以中心灰度值Lc分別得到與此中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的增益值，得到關(guān)于紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的灰度值的共三組的灰度值增益序列；步驟14、用紅R、綠G、藍(lán)B三個(gè)分量的各組灰度值增益序列，以與中心的距離為橫坐標(biāo)，該距離的增益為縱坐標(biāo)，得到三條曲線；步驟15、在曲線上分別選取不同步長(zhǎng)，分成多條曲線，做線性的擬合，并得到每個(gè)步長(zhǎng)上的增益值，與中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的補(bǔ)償增益值序列。
步驟16、根據(jù)圖片上的信息的位置，得出該點(diǎn)與圖片中心的距離Xj，判斷其所在的步長(zhǎng)區(qū)域；步驟17、取補(bǔ)償增益值序列中所述步長(zhǎng)區(qū)域的兩端點(diǎn)的增益值Ya與Yb和步長(zhǎng)區(qū)域的兩端點(diǎn)與中心的距離Xa與Xb，得到兩點(diǎn)的斜率kk＝(Ya-Yb)/(Xa-Xb)，其中Xa＞Xb；步驟18、根據(jù)此斜率k與該點(diǎn)與圖片中心的距離Xj及該點(diǎn)的灰度值Lj，得出該點(diǎn)的顯示灰度值LsLs＝[k×(Xi-Xb)+Yb]×Lj；成像并輸出圖像。
綜上所述，本發(fā)明的目的提供了一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，該方法是一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用了如下理論1、亮度校正和白平衡的理論對(duì)于整幀相同的圖片數(shù)據(jù)，鏡頭成像后的整幀數(shù)據(jù)應(yīng)該相同，例如鏡頭通過平行光照射的白紙后R、G、B、每個(gè)分量的每個(gè)值都應(yīng)該相等。
2、線性擬合的理論基于微分的思想，一條曲線可以由多條直線代替。
該發(fā)明是通過光的特性和多次的數(shù)據(jù)分析，可以對(duì)圖像的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行校正，從而得到準(zhǔn)確的效果。本發(fā)明能夠同時(shí)進(jìn)行亮度校正和抑制光學(xué)特性帶來的影響，從而減少了通常的鏡頭補(bǔ)償方法帶來的圖像邊緣的較為明顯的顏色失真。該方法可以得到較高質(zhì)量的圖像。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，包括A、用平行光照射一白色取景區(qū)域，通過鏡頭成像采集所述白色取景區(qū)域的圖像信息；B、根據(jù)所述的圖像信息獲得圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值；C、在鏡頭成像過程中將得到的圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償增益后，再成像并輸出圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述的白色取景區(qū)域?yàn)橐粡埌准垺?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述的步驟B包括B1、對(duì)所述的圖像信息提取出紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的灰度值，得到三組圖像分量信息；B2、在三組數(shù)據(jù)中，找出灰度值最大的區(qū)域作為圖片的中心，將此區(qū)域的灰度值作為中心灰度值Lc；分別對(duì)與此中心點(diǎn)距離相同的點(diǎn)求灰度值均值，并得到與此中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的灰度均值Li；用此組灰度均值Li除以中心灰度值Lc分別得到與此中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的增益值，得到關(guān)于紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的灰度值的共三組的灰度值增益序列；B3、用紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的各組灰度值增益序列，以與中心的距離為橫坐標(biāo)，該距離的增益為縱坐標(biāo)，得到三條曲線；B4、在曲線上分別選取不同步長(zhǎng)，分成多條曲線，做線性的擬合，并得到每個(gè)步長(zhǎng)上的增益值，與中心點(diǎn)距離不同的各組點(diǎn)的補(bǔ)償增益值序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1、2或3所述的一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，所述的步驟C包括C1、根據(jù)圖片上的信息的位置，得出該點(diǎn)與圖片中心的距離Xj，判斷其所在的步長(zhǎng)區(qū)域；C2、取補(bǔ)償增益值序列中所述步長(zhǎng)區(qū)域的兩端點(diǎn)的增益值Ya與Yb和步長(zhǎng)區(qū)域的兩端點(diǎn)與中心的距離Xa與Xb，得到兩點(diǎn)的斜率kk＝(Ya-Yb)/(Xa-Xb)，其中Xa＞Xb；C3、根據(jù)此斜率k與該點(diǎn)與圖片中心的距離Xj及該點(diǎn)的灰度值Li，得出該點(diǎn)的顯示灰度值LsLs＝[k×(Xi-Xb)+Yb]×Lj成像并輸出圖像。
全文摘要
本發(fā)明提出一種鏡頭成像補(bǔ)償?shù)姆椒?，其核心是用平行光照射一白色取景區(qū)域，實(shí)際應(yīng)用中上述白色取景區(qū)域可以為一張白紙；通過鏡頭成像采集所述白色取景區(qū)域的圖像信息；然后，對(duì)所述的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出圖像中各點(diǎn)灰度值的補(bǔ)償增益值；最后在鏡頭成像過程中將得到的圖像中各點(diǎn)灰度值通過補(bǔ)償增益值對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償增益后，再成像并輸出圖像。建立了一個(gè)正確的數(shù)學(xué)模型，解決光學(xué)系統(tǒng)明暗問題，提供一種對(duì)鏡頭明暗補(bǔ)償?shù)姆椒?，該方法是一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)圖像的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行校正，從而得到準(zhǔn)確的效果。
文檔編號(hào)H04N5/235GK1889635SQ20061005845
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者趙建波, 程杰 申請(qǐng)人:北京視信源科技發(fā)展有限公司