CN104363390A - 一种镜头暗角补偿方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种镜头暗角补偿方法和系统，解决了现有技术中的芯片中必须设置进行插值运算的硬件模块而导致芯片尺寸增大，和芯片制造成本增加的问题。该镜头暗角补偿方法包括：采集以均匀光照射镜头生成的图像；利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数；将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块；从所述芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。

Description

一种镜头暗角补偿方法和系统

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种镜头暗角补偿方法和系统。

技术背景

镜头暗角是由于镜头本身的特性引起的，具体表现为镜头边缘的光强要比镜头中央区域小，导致图像的四周出现比中心区域暗的暗角现象。为了消除暗角，需要给图像的每一个像素点用一个矫正系数来修正。

图1所示为现有技术中镜头暗角补偿方法的原理示意图。如图1所示，该补偿处理过程是先将待补偿图像分为N×M个矩形区域，然后求出该N×M个矩形区域中每个端点的端点矫正系数值，并将这些端点矫正系数值存储在矫正系数表中。

当要对一待补偿像素点进行补偿处理时，首先要判断该待补偿像素点是否为端点。若该待补偿点是端点，则直接从矫正系数表中读取该端点矫正系数值进行补偿处理即可。若该待补偿点不是端点，则从矫正系数表中读取该像素点周围端点的端点矫正系数值，利用这些周围端点的端点矫正系数值进行插值运算以求得该像素点的矫正系数。例如，如1所示，利用编号为1～16的端点的端点矫正系数进行三次多项式插值运算，以求得待补偿像素点A的矫正系数。这样执行补偿处理的芯片中必须设置进行插值运算的硬件模块才能完成补偿过程，这不仅会增大芯片的尺寸，还提高了芯片的制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种新的镜头暗角补偿方法和系统，解决了现有技术中的芯片中必须设置进行插值运算的硬件模块而导致芯片尺寸增大，和芯片制造成本增加的问题。

本发明实施例提供了一种镜头暗角补偿方法，包括：

采集以均匀光照射镜头生成的图像；

利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数；

将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块；

从所述芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。

本发明实施例提供的一种镜头暗角补偿系统，包括：

均匀光源，用于以均匀光源照射镜头使得镜头传感器采集图像；

计算模块，配置为利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数；

控制模块，配置为将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块；

补偿芯片，配置为从所述芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。

利用本发明实施例所提供的镜头暗角补偿方法和系统，将待补偿图像每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块中。这样当要对一待补偿像素进行处理时，芯片直接从该芯片外部存储模块中读取该待补偿像素的矫正系数即可，无需在芯片内部进行插值运算，从而节省了芯片内部设置插值运算的硬件开销。这样既减小了芯片的尺寸，又降低了芯片的制造成本。

附图说明

图1所示为现有技术中镜头暗角补偿方法的原理示意图。

图2所示为本发明一实施例所提供的镜头暗角补偿方法的流程示意图。

图3所示为本发明一实施例所提供的获取像素矫正系数的原理示意图。

图4所示为本发明一实施例所提供的镜头暗角补偿系统的结构示意图。

具体实施方式

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做出创造性劳动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。

图2所示为本发明一实施例所提供的镜头暗角补偿方法的流程示意图。如图2所示，该镜头暗角补偿方法包括：

步骤201：采集以均匀光照射镜头生成的图像。由于要保证镜头传感器所生成的图像上每个像素的光照条件均相同，因此要采用均匀光照射镜头。

步骤202：利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数。在本发明一实施例中，矫正系数与图像中心点的光照强度成正比，与像素的光照强度成反比。

本领域技术人员可以理解，可以采用现有技术中的任何方法求得图像中每个像素的矫正系数，本发明对此不做限定。下面通过一个例子来说明获取图像中一个像素的矫正系数的具体方法。

图3所示为本发明一实施例所提供的获取像素矫正系数的原理示意图。如图3所示，Ex代表像素点x的光强，Eo代表焦平面中心o位置的光强。Ex和E0之间的光强关系为：θ为光源与像素点x和焦平面中心o的光线夹角；

再根据三角形几何关系：和l₁²＝l₀²+r²；其中，r为像素点距焦平面上中心位置的距离，1₀为焦平面到镜头的距离；

可以得出矫正系数coef：

$\mathrm{coef}=\frac{E_0}{E_x}={(1+\frac{r^2}{{l_0}^2})}^2;$

也就是说像素点的矫正系数与该像素点距焦平面上中心位置的距离r和焦平面到镜头的距离1₀相关。

步骤203：将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块。

在本发明一实施例中，芯片外部存储模块包括非挥发性存储器。此时将每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块包括：将每个像素的矫正系数存储在非挥发性存储器中。当非挥发性存储器的读取速度无法满足矫正系数的读取要求时，芯片外部存储模块还可进一步包括：芯片外挂存储器。此时在补偿初始化时，还要将每个像素的矫正系数从非挥发性存储器转存至芯片外挂存储器。

步骤204：从所述芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。这样芯片直接从该芯片外部存储模块中读取该待补偿像素的矫正系数即可，无需在芯片内部进行插值运算，从而节省了芯片内部设置插值运算的硬件开销。这样既减小了芯片的尺寸，又降低了芯片的制造成本。

图4所示为本发明一实施例所提供的镜头暗角补偿系统的结构示意图。如图4所示，该镜头暗角补偿系统包括：

均匀光源，用于以均匀光源照射镜头使得镜头传感器采集图像。

计算模块，配置为利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数。

控制模块，配置为将每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块。

补偿芯片，配置为从芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。

在本发明一实施例中，芯片外部存储模块包括非挥发性存储器和芯片外挂存储器。此时，在本发明另一实施例中，控制模块进一步配置为：将每个像素的矫正系数存储在非挥发性存储器中；在补偿初始化时，将每个像素的矫正系数从非挥发性存储器转存至芯片外挂存储器。

在本发明一实施例中，非挥发性存储器为EEPROM存储器或FLASH存储器。芯片外挂存储器为DDR存储器。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种镜头暗角补偿方法，其特征在于，包括：

采集以均匀光照射镜头生成的图像；

利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数；

将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块；

从所述芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。

2.根据权利要求1所述的镜头暗角补偿方法，其特征在于，所述芯片外部存储模块包括非挥发性存储器；

所述将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块包括：

将所述每个像素的矫正系数存储在非挥发性存储器中。

3.根据权利要求2所述的镜头暗角补偿方法，其特征在于，所述芯片外部存储模块进一步包括芯片外挂存储器；

所述将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块进一步包括：

在补偿初始化时，将所述每个像素的矫正系数从所述非挥发性存储器转存至芯片外挂存储器。

4.根据权利要求1所述的镜头暗角补偿方法，其特征在于，所述利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数包括：

所述矫正系数与所述图像中心点的光照强度成正比，与所述像素的光照强度成反比。

5.一种镜头暗角补偿系统，其特征在于，包括：

均匀光源，用于以均匀光源照射镜头使得镜头传感器采集图像；

计算模块，配置为利用图像上每个像素的光照强度以及图像中心点的光照强度计算出每个像素的矫正系数；

控制模块，配置为将所述每个像素的矫正系数存储在芯片外部存储模块；

补偿芯片，配置为从所述芯片外部存储模块获取待补偿像素点的矫正系数进行补偿。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述芯片外部存储模块包括非挥发性存储器。

7.根据权利要求6所述的系统，所述非挥发性存储器为EEPROM存储器或FLASH存储器。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述芯片外部存储模块进一步包括芯片外挂存储器。

9.根据权利要求8所述的系统，所述芯片外挂存储器为DDR存储器。