[发明专利]一种校正透镜成像不均一性、提取透镜参数的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种校正透镜成像不均一性的方法及装置以及提取透镜参数的方法及装置。 

背景技术

普通光学镜头在成像的时候，会存在一定程度的不均一性，主要表现在透镜中心部分成像的亮度正常，越到透镜的边缘部分成像的亮度越暗，这种现象称为“暗角”(darkcomer)或“阴影”(shading)。此外，透镜成像还可能存在左右或上下的不均一性等。这些现象统称为透镜成像的不均一性。 

透镜成像的不均一性，是由透镜的特性决定的。一般的透镜，即球面透镜的光学中心部分透过率高，越远离光学中心的部分透过率越低，边缘部分的透过率最低。对于均匀的入射光，经过透镜所捕获的图像表现为中心区域亮，四周边角区域暗，严重影响了图像质量。一般情况下光学中心成像在图像中心位置，但是如果透镜安装歪斜，光学中心所成图像就会偏离图像中心位置，这是人为因素影响图像质量的一种情况，需要进行人工调整，使光学中心所成图像在图像中心位置。 

透镜成像的不均一性严重影响图像的质量，必需进行消除。现有技术方案是通过改进透镜光学性能的光学方法，使得透镜的成像均一。 

光学方法1：用非球面透镜代替球面透镜。非球面透镜由于在透镜周边做了特殊处理，使得整个透镜的透过率均匀，从而使透过非球面透镜后的光线依然均匀。但非球面透镜的磨制比常用的球面透镜的磨制工艺复杂得多，提高了制作成本。 

光学方法2：把大孔径透镜改为小孔径透镜。小孔径透镜由于自身面积的 减小，对于较远处过来的入射光线，小孔径透镜可以近似成一个点，光线可以近似均匀地透射过去，从而在后面的传感器上得到均匀的光照。小孔径透镜的缺点是通光量小，图像要得到合适的曝光，需要更长的时间，而且必须保证在这段时间内，场景没有运动或图像捕捉设备没有运动，否则，就会使图像模糊。这种方法人工不能灵活掌握，并且所成图像质量也不理想。 

此外，由于人为因素使透镜安装歪斜，造成光学中心所成图像偏离图像中心位置时，只能靠人工重新调整透镜位置，重新拍摄，造成时间和资源的浪费。 

综上所述，利用现有方法，都不能很好的解决透镜成像不均一性的问题，需要寻求一种成本低、灵活高效的解决方案。 

发明内容

本发明实施例提供一种校正透镜成像不均一性的方法及装置，用以解决现有技术中使用光学方法改进透镜的光学性能存在的工艺复杂、成本高或者不能灵活掌握的问题。本发明实施例还提供一种提取透镜参数的方法和装置，以获取透镜的特性。 

本发明实施例提供了一种校正透镜成像不均一性的方法，包括步骤： 

获取透镜所成的扭曲图像； 

根据校正参数对扭曲图像中各像素点的像素值进行操作，得到校正图像，所述校正参数包括校正乘作用因子和校正加作用因子，是依据透镜参数得到的，所述透镜参数包括透镜加作用因子和透镜乘作用因子，透镜加作用因子与透镜的输入图像为零时输出的黑图像相等，透镜乘作用因子是透镜的输入图像为亮度均匀的白纸或灰纸时输出的白图像与所述黑图像之差与常数k的商，校正加作用因子与透镜加作用因子成负数关系，校正乘作用因子与透镜乘作用因子成倒数关系；所述校正参数对扭曲图像中各像素点的像素值进行操作通过公式Re(x，y)＝[Out(x，y)+Reoffset(x，y)]*[Regain(x，y)]实现，其中，Out(x，y)为所述扭曲图像，Re(x，y)为所述校正图像，Reoffset(x，y)为所述校正加作用因子，Regain(x，y)为所述校正乘作用因子。 

本发明实施例提供了一种校正透镜成像不均一性的装置，包括： 

存储单元，用于储存依据透镜参数确定的校正参数，所述校正参数包括校 正乘作用因子和校正加作用因子，所述透镜参数包括透镜加作用因子和透镜乘作用因子，透镜加作用因子与透镜的输入图像为零时输出的黑图像相等，透镜乘作用因子是透镜的输入图像为亮度均匀的白纸或灰纸时输出的白图像与所述黑图像之差与常数k的商，校正加作用因子与透镜加作用因子成负数关系，校正乘作用因子与透镜乘作用因子成倒数关系； 

校正单元，用于根据所述校正参数对扭曲图像中各像素点的像素值进行操作，得到校正图像；所述校正参数对扭曲图像中各像素点的像素值进行操作通过公式Re(x，y)＝[Out(x，y)+Reoffset(x，y)]*[Regain(x，y)]实现，其中，Out(x，y)为所述扭曲图像，Re(x，y)为所述校正图像，Reoffset(x，y)为所述校正加作用因子，Regain(x，y)为所述校正乘作用因子。