[发明专利]一种彩色线阵相机空间校正参数的获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及线阵相机技术领域，特别是涉及一种彩色线阵相机空间校正参数的获取方法。

背景技术

线阵相机是采用线阵传感器的相机，其每次采集一行图像，通过被摄物体与线阵相机的相对运动实现对被摄物体的连续采集，然后，将若干行图像拼接成一幅完整的图像输出。通常用于被测视野细长、需要较大视野或极高精度的检测领域。

根据输出图像的颜色不同，线阵相机可以分为黑白线阵相机和彩色线阵相机。黑白线阵相机的成像芯片上仅包括一条线阵传感器，通过该线阵传感器采集的图像仅包含灰度信息，输出即为黑白图像；彩色线阵相机又可分为双线相机和三线相机，其中，三线相机的成像芯片上包含三条线阵传感器，其分别采集R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色的像素信息，然后对上述三种颜色的像素信息叠加合成，进而输出彩色图像；双线相机的成像芯片上仅包括两条线阵传感器，仅能采集两种颜色的像素信息，若要输出彩色图像，则通过插值计算出第三种颜色的像素信息。

图1为三线相机成像芯片的结构示意图，如图1所述，三线相机成像芯片上设有绿色线阵传感器11、蓝色线阵传感器12和红色线阵传感器13，且不同颜色的线阵传感器之间存在一定的间距，则在同一触发脉冲下，采集不同颜色的线阵传感器采集的像素点的位置不同，使得输出的图像中R、G、B三分量出现错位的现象(为了便于说明，将三分量图像中位于前侧的分量图像称为前置分量图像，位于中间的分量图像称为中间分量图像，位于后侧的分量图像称为后置分量图像)，则在对不同分量图像进行叠加合成前，需要进行空间校正，即找到同一物点在R、G、B三分量中的行差距(空间校正参数)，通过延迟令同一物点的R、G、B三分量同时匹配输出。

通常在保证线阵相机的行频与物体的运动速度相匹配的情况下，空间校正参数可由成像芯片的参数计算得出，例如，在图1中R、G、B三种颜色的图像传感器高度为10.56um(1行像素)，相邻两个图像传感器的间距为21.12um(2行像素)，则成像后相邻两种颜色图像分量相差3行像素，即空间校正参数的大小为3。

以被摄物为白色矩形为例，当空间校正参数为3时，R、G、B三分量图像如图2所述，相邻两分量图像之间相差3行像素，则在对图像进行输出时，首先抽取G分量的第1行像素信息并缓存，其次抽取B分量的第4行像素信息并缓存，R分量从其第7行像素信息开始抽取并输出，与此同时，输出缓存的G分量和B分量像素信息，如此循环输出，得到校正后的彩色图像。但是，在实际操作中，时常出现相机行频与物体运动速度不匹配的情况，导致空间校正参数不能再通过成像芯片的参数直接计算得出，且存在空间校正参数不再是整数的情况。

针对这种问题，现有技术中，空间校正参数的获取方式主要包括以下步骤：

1)人为给定空间校正参数的估计值，并以该估计值作为空间校正参数对图像进行校正；

2)观察输出的彩色图像是否符合校正要求，若符合，则以该估计值作为空间校正参数；否则，返回步骤1)。

也就是说，现有技术中的空间校正参数主要通过人工反复验证获得，则空间校正参数的精度要求越高，所需要的验证次数越多，费时费力，且由于人工验证的次数有限，导致空间校正参数的精度无法保证。

发明内容

本发明实施例中提供了一种彩色线阵相机空间校正参数的获取方法，以解决现有技术中空间校正参数不易获取，且空间校正参数精度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种彩色线阵相机空间校正参数的获取方法，所述方法包括：

步骤S100:读取在红、绿、蓝三通道中具有相同分量值的靶标图，获得前置分量靶标图像、中间分量靶标图像和后置分量靶标图像；

步骤S200:根据预设的空间校正参数计算不同分量靶标图像之间的重叠误差；

步骤S300:将空间校正参数的精度等级加一，并计算当前精度等级下的空间校正参数；

步骤S400:判断当前精度等级是否大于预设精度等级，如果是，则进入步骤S500；否则，返回步骤S300；

或者，判断当前精度等级下空间校正参数所对应的重叠误差是否大于上一精度等级下空间校正参数所对应的重叠误差，如果是，则进入步骤S600；否则，返回步骤S300；

步骤S500：比较不同精度等级下空间校正参数所对应的重叠误差，将重叠误差最小的空间校正参数作为最终空间校正参数；

步骤S600：将上一精度等级下的空间校正参数作为最终空间校正参数。

优选地，所述步骤S300中计算当前精度等级下的空间校正参数，包括：