[发明专利]一种测量透镜畸变的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及领域图像处理，具体涉及一种测量透镜畸变的方法及系统。

背景技术

随着科技水平的提高，消费类电子产品以飞快的步伐迈入人类生活，头戴显示类产品凭借绚丽的外形及先进的功能吸引着大众的眼球。头戴显示类产品将视觉技术完美的应用与产品，其使用高分辨率的LCD屏显示图像，经过透镜放大，以便用户能观看到清晰的图像；并采用3D技术处理图像，让用户感受3D带来的视觉冲击感。然而透镜将图像放大的同时，也使得图像产生了畸变，畸变属于成像的几何失真，它是由于焦平面上不同区域对影像的放大率不同而形成的画面扭曲变形现象，这种变形的程度从画面中心至画面边缘依次递增，主要在画面边缘反映得较明显。因此需要测量测这个畸变量，再通过图像处理技术将畸变的图像还原成正常的图像，现有技术中的测量透镜畸变的方法计算速度慢并且测量精度不高，还原为正常图像具有较大的误差，不能满足图像处理的需求。

发明内容

本发明提供了一种测量透镜畸变的方法及系统，以解决现有的透镜畸变测量方法计算速度慢且测量精度不高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种测量畸变图像畸变量的方法，该方法包括：设置具有K×N个点构成的点阵图案的测试卡，K与N均为自然数，K等于或不等于N；

获取测试卡通过透镜产生畸变后的畸变图像；

以畸变图像左上角的点为坐标原点，以原点向右为X轴正方向，以原点向下为Y轴正方向构建畸变图像的平面坐标系；

通过扫描检索定位畸变图像的中心点以及所有非中心点，并确定中心点以及所有非中心点在平面坐标系中的坐标值；

利用中心点以及非中心点的坐标值，计算畸变图像的畸变量，进而得到透镜的畸变量。

其中，测试卡上中心点的半径比所有非中心点的半径大。

其中，通过扫描检索定位畸变图像的中心点以及所有非中心点包括：

设定一个以畸变图像中心的坐标值为中心的正方形检索区域；正方形检索区域的半径大于等于中心点半径的2倍；

以正方形检索区域的左上角的一点为中心，设定一个半径为中心点半径的正方形扫描区域，以扫描区域的中心为扫描起始点，扫描该扫描区域并计算该区域内所有像素点的平均值；

在检索区域内，按照顺序移动扫描区域的中心，直至扫描完检索区域，比较扫描区域每次获取到的像素点平均值，并将所有像素点平均值中的最小平均值或者最大平均值所在的扫描区域的中心确定为中心点的中心，进而确定中心点中心的坐标值，将中心点中心的坐标值定位为中心点的坐标值。

以此类似的方法，定位出所有非中心点的坐标值。

其中，按照顺序移动扫描区域的中心包括：

在检索区域内，按照从上到下、从左到右的顺序移动扫描区域的中心，直至扫描完检索区域；

以此类似的方法，定位出所有非中心点的坐标值包括：

以中心点的中心为基准，以特定的步长，向左移动正方形检索区域，定位出与中心点同一行的左边所有的非中心点，并确定非中心点的坐标值；

以中心点的中心为基准，以特定的步长，向右移动正方形检索区域，定位出中心点同一行的右边所有非中心点，并确定非中心点的坐标值；

以中心点的中心为基准，以特定的步长，向下移动正方形检索区域，定位出中心点所在行的下一行所有非中心点，并确定非中心点的坐标值；

以中心点的中心为基准，以特定的步长，向上移动正方形检索区域，定位出中心点所在行的上一行所有非中心点，并确定非中心点的坐标值。

其中，该方法还包括：在缓存中定义一个二维数组，将中心点的坐标信息存储于二维数组的中心数值中；

依次将定位到的所有点按照畸变图像上的相对物理位置，存储于二维数组中，建立中心点以及所有非中心点与二维数组的索引关系。

其中，利用中心点以及非中心点的坐标值，计算畸变图像的畸变量，进而得到透镜的畸变量包括：

根据二维数组与中心点以及所有非中心点的索引关系，找出分别位于在畸变图像上的四个点A1、A2、A3、A4，所述点A1、A2、A3、A4应尽可同时满足以下条件：

四个点A1、A2、A3、A4两、两处于同一基准线；