[发明专利]获得图像的点扩展函数的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别地，涉及一种获得图像的点扩展函数的方法和装置。

背景技术

目前市场使用的二维条码扫描模组全部都是影像式的，因此拍摄图像的质量高低会直接影响图像的解码效果。其中，要求拍摄的图像质量越好，则对镜头的要求就越高，会直接导致镜头的制造购买成本增加。

镜头的一个重要属性就是在一定条件下拍摄后的图像的点扩展函数。对点扩展函数的解释如下：

一个点状物体，在理想成像时，在所拍摄图像上占用一个像素，其周围的像素与该点无关。实际拍摄时，该点状物体在所拍摄图像上是一个弥散的圆，该点周围的像素受到该点的影响而不再是独立的。描述这种影响程度的函数就是点扩展函数。

这里给出点扩展函数的数学定义：

假设：

理想成像系统所拍摄的图像为f(x,y)；

实际成像系统所拍摄的图像为g(x,y)；

则二者之间满足如下关系：

其中PSF(Point-spreadfunction)为点扩展函数，n(x,y)为噪声。

由此可见，点扩展函数的尺度越大，拍摄图像越模糊，尺度越小，拍摄图像越清晰。而该函数的尺寸与拍摄距离也有关系，因此镜头景深的影响也十分大。

当镜头质量非常好，且对焦清晰时，可以不考虑点扩展函数的影响。可以认为成像系统是一个理想系统。但是当对焦不清晰，或者镜头质量差时，点扩展函数的影响就不可忽略，必须予以考虑。

目前的一些解码设备都采用了造价较高的CMOS以及高质量的镜头，这样可以忽略一定条件下的点扩展函数的影响，采用高质量的成像设备的优势在于解码引擎处理非常方便，但是其代价在于解码引擎的适应性较差，必须依赖较高质量的成像设备，而较高质量的成像设备(例如镜头、CMOS等)必定会增加制造成本，因而，在均衡经济成本的情况下，还存在一些解码设备采用成像设备质量一般的设备(镜头质量一般的情况包括微镜头入射角大于10度，解像力小于800lw，光纤小于f5.6，采用卷帘类快门rolling，CMOS质量一般的情况包括每个成像的像素点尺寸小于3.0*3.0微米等)，在此情况下考虑到大尺度点扩展函数的不利影响，需要使用相关的算法消除该不利影响的，而对不利影响的消除需要依赖于点扩展函数的获得。

现有技术中无法在解码过程中实时估计PSF而导致解码效果差的问题尚未解决。

发明内容

本发明所要解决的问题是无法在解码过程中实时估计PSF而导致解码效果差，提供一种获得图像的点扩展函数的方法和装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种获得图像的点扩展函数的方法。

其中，该方法包括:

沿所述图像的法向量方向在所述图像上制作多条切割线；

对于所述多条切割线中的每一条切割线，根据该切割线所经过的每个像素的属性值形成观测序列；

对形成的多个观测序列进行数学变换得到多个多项式；

计算所述多个多项式的最大公因子作为所述图像的点扩展函数。

作为优选地，在沿所述图像的法向量方向在所述图像上制作多条切割线之前，所述方法进一步包括：

对所述图像内的每个像素，比较该像素的相邻两个像素的属性值，在比较结果大于指定阈值的情况下，确定该像素为边界像素；

对比所述边界像素与相邻多个像素的属性值，得到对应每个边界像素的梯度角度；

统计对比得到的多个梯度角度，以出现概率最大的梯度角度作为所述图像的法向量方向。

作为优选地，沿所述图像的法向量方向制作多条切割线包括：

选择多行像素，所述多行像素间隔有像素行；

对于选择的所述多行像素的每一行像素，在该行像素的中间位置沿所述图像的法向量方向制作一条切割线。

作为优选地，选择多行像素为选择六至十行像素；

所述多行像素中相邻的两行像素间具有至少30行像素行。

作为优选地，在根据该切割线所经过的每个像素的属性值形成观测序列之前，所述方法进一步包括：

对于所述多条切割线中的每一条切割线所经过的每个像素，利用双线性插值法计算该像素的实际属性值；

计算位于垂直于该像素的法向量方向上的多个像素的实际属性值；

以该像素的实际属性值与位于垂直于该像素的法向量方向上的多个像素的实际属性值的平均值作为该像素的属性值。

作为优选地，对形成的多个观测序列进行数学变换得到所述多个多项式包括：