[发明专利]修正图像系统的渐晕的方法及装置

说明书

技术领域

本发明关于一种光学图像系统，特别关于一种方法及装置，用以修正图像的颜色及/或强度渐晕，并应用于产生图像的图像系统。

背景技术

数字图像系统通常包括光学系统，用以收集光线并将光线投影或成像于接收器、检测器或传感器，其中光学系统通常包括一个以上的成像透镜，用以在传感器上形成图像，传感器通常为二维阵列的光学检测器或传感器，例如为互补金氧半（CMOS）图像传感器。

渐晕（vignetting,或称暗角、黑角）是一种光学系统中常见的现象，表示与透镜的主光线角相关的颜色及强度变化，当主光线角增加时，可减少传感器或检测器的量子效果，进而在与图像中心的距离增加时，减少其颜色及强度。

目前已公开了数种修正渐晕效果的方式，大部分的修正方法需要利用特定的背景以进行校正，通常必须提供均匀的照明，而且，此校正模式可适用于实际图像或录像；实际上，渐晕模式会随着光线频谱及焦距而改变，因此难以同时校正不同光源的光线，此现象在小型像素尺寸的CMOS图像传感器中特别显著；另外，其它修正方法会针对单一图像各别进行处理，并且需要进行图像分割与大容量的缓冲器，然而在图像传感器中设置此种缓冲器非常复杂。

发明内容

本发明第一实施方式公开了一种方法，用以修正图像的渐晕，图像包括二维阵列的图像像素，各图像像素包括分别表示红色、绿色及蓝色强度的R值、G值及B值，在本方法中，首先将二维阵列的每一图像像素分别关联至相对于预选原点像素（origin pixel,源像素）的一组极坐标，接着，将二维阵列的图像像素区分成多个区域，每一区域分别包括二维阵列的图像像素中的多个像素，多个区域包括多个区域群组，每一区域群组沿通过预选原点像素的相关区域线径向延伸；然后针对每一区域群组进行下列步骤：（i）针对区域群组中的每一区域，计算平均R值、平均G值及平均B值，平均R值为区域中的像素的R值的平均值，平均G值为区域中的像素的G值的平均值，平均B值为区域中的像素的B值的平均值；（ii）将每一区域的平均R值、平均G值及平均B值转换成对数空间，以产生R向量、G向量及B向量；（iii）利用中值滤波器处理R向量、G向量及B向量，以确认沿区域线的颜色梯度；（iv）比较颜色梯度与梯度阈值；（v）选择未超出梯度阈值的梯度；（vi）利用所选出的梯度，估算用以产生图像的透镜的模式的参数；以及（vi）利用参数更新透镜的模式并修正图像。

本发明另一实施方式公开了一种图像传感器，用以修正渐晕，包括二维阵列的图像像素以及处理电路，其中，各图像像素包括分别表示红色、绿色及蓝色强度的R值、G值及B值，处理电路耦接于二维阵列的图像像素，并用以执行下列步骤：（i）将二维阵列的各图像像素分别关联至相对于预选原点像素的一组极坐标；（ii）将二维阵列的图像像素区分成多个区域，每一区域分别包括二维阵列的图像像素中的多个像素，多个区域包括多个区域群组，每一区域群组沿通过预选原点像素的相关区域线径向延伸；以及，针对每一区域群组进行下列步骤：针对区域群组中的每一区域，计算平均R值、平均G值及平均B值，平均R值为区域中的像素的R值的平均值，平均G值为区域中的像素的G值的平均值，平均B值为区域中的像素的B值的平均值；将每一区域的平均R值、平均G值及平均B值转换成对数空间，以产生R向量、G向量及B向量；利用中值滤波器处理R向量、G向量及B向量，以确认沿区域线的颜色梯度；比较颜色梯度与梯度阈值；选择未超出梯度阈值的梯度；利用所选出的梯度，估算用以产生图像的透镜的模式的参数；以及利用参数更新透镜的模式并修正图像。

附图说明

以下将参照附图说明本发明的较佳实施例，以清楚说明本发明的各种上述及其它特征与优点，其中，在不同视图中的相同组件符号表示相同的组件，然附图并非用以限制其比例，图中所示的各特征点的尺寸可以放大以清楚说明本发明。

图1A及图1B显示图像系统中的基本组件的示意图。

图2显示一般传感器阵列的像素的示意图。

图3包括本示例性实施例的二维传感器阵列的平面图。

图4显示依部份示例性实施例的修正图像数据的透镜阴影或渐晕的逻辑流程图。

图5包括本示例性实施例的图像传感器的功能方块图。

具体实施方式