[发明专利]一种多通道CCD图像拼接非均匀性自动校正的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种多通道CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）图像拼接非均匀性自动校正的方法；具体是一种多通道CCD传感器的模拟信号经过多路模数转换后，在各路图像拼接时由于硬件差异而带来非均匀性，通过自动校正实现拼接后的CCD图像各个通道的色度和亮度一致的目的。

背景技术  

目前在视频处理技术领域中，为得到更高帧率的图像视频，通过2到4通道输出的CCD传感器经过2到4路模数转换器进行采集图像视频数据，并由后一级处理器进行图像拼接完成传输功能；而由于实际应用中，各个通道的电路布局布线方式，采用的电子元器件等存在不完全一致的现象，导致模数转换后各通道的量化值有一定的差异，从而在后级观察拼接后的图像各个通道间在亮度和色度上有一定的偏差，导致图像质量达不到预期效果。

而在现有技术中解决此类现象的方法几乎都是在摄像机出厂时做一次调校，通过修改模数转换器的增益值和偏置，使得在一定环境条件下达到各通道平衡效果，然而设备在不同场景和不同温度环境下，这种图像拼接后的通道间不均匀性现象会再次出现，无法达到自适应性校正。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种多通道CCD图像拼接非均匀性自动校正的方法。

本发明的技术方案是：

CCD传感器光电转换后将模拟信号经过模数转换器转成数字信号，再将数据传到下一级处理器，先采集CCD图像各个通道三原色RGB的量化值并进行统计平均，计算出各个通道RGB分量的偏差，若此偏差在预先设定差异阀值范围内，则不做参数调整，若超出预设阀值范围则先固定一通道作为调整基准，调整另外各个通道的模数转换器参数，直到各通道RGB分量偏差大小在预设阀值范围内为止，此时可保证拼接后的CCD图像各个通道的色度和亮度一致，达到通道间非均匀性校正的目的。

本方法包括下列步骤：

①由CCD传感器光电转换输出多路模拟信号，用模数转换器进行模数转换；

②以A、B、C、D任意一通道为基准，校准相邻通道；

③采集CCD图像A通道有效象素最后一列和最后一行RGB三原色数据，做加权平均，得到结果A通道最后一列G分量均值Pra、A通道最后一行G分量均值Pca和A通道最后一列R分量均值Rra、A通道最后一行R分量均值Rca；同样B、C和D通道也采集有效像素最后一列和最后一行RGB三原色，做加权平均，得到结果Prb、Pcb和Rrb、Rcb，Prc、Pcc和Rrc、Rcc，Prd、Pcd和Rrd、Rcd四组通道参数；

④比较基准通道和待校准通道参数大小，回馈通道间差异标志；

⑤以图像增大亮度为目的，调整增益为主，偏置为辅来校正通道非均匀性； 

⑥浮动方式反复调整通道增益和偏置参数，使基准通道和待校准通道最后一列和最后一行无限相互逼近，使得通道间偏差值无限小。

本发明具有下列优点和积极效果：

①算法简单快捷，占用很少的资源，不会产生视频延时效应；

②能够很好地消除多通道拼接后带来的通道间不均匀现象；

③实时修改模数转换器参数值，适应不同场景和不同温度的环境。

附图说明

图1是本系统的结构方框图，图中：

10—CCD图像传感器，

11—A通道，12—B通道，13—C通道，14—D通道；

21—CCD驱动器，22—模数转换器；

30—处理器，

31—数据采集模块，32—双通道差异算法模块，

33—数据输出模块，34—调整采样参数模块；

40—显示器。

图2是二通道类型差异算法流程图；

图3是四通道类型差异算法流程图；

图4.1是二通道参考基准模式选取参考图。

图4.2是四通道参考基准模式选取参考图。

英译汉：

1、CCD：Charge Coupled Device，电荷藕合器件图像传感器。它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。