[发明专利]基于非等距径向对称模型的全景相机颜色阴影校正方法

说明书

本发明提供了一种基于非等距径向对称模型的全景相机颜色阴影校正方法,其特征在于，所述方法包括步骤：S1：采集各镜头的标定图像；S2：基于Bayer图像统计各镜头非等距环内的R、B通道的均值和增益值；S3：计算单个镜头关于像素距离参数的R、B通道增益的多项式拟合函数；S4：统计各镜头的平均R、B增益值；S5：统计全景相机多个镜头的整体平均R、B增益值；S6：根据R、B通道增益的多项式拟合函数，计算各镜头非等距像素距离的密集R、B增益值；S7：根据S5步骤的整体平均增益值与S6步骤的密集增益拟合值，计算各镜头的颜色阴影校正系数；S8：利用颜色阴影校正系数校正原Bayer图像。本发明能有效提高校正精度、更好地消除全景相机的色差。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于非等距径向对称模型的全景相机颜色阴影校正方法。

背景技术

镜头阴影(lens shading)是由于镜头的光学特性导致的图像亮度和色彩不均匀的现象。镜头阴影校正(lens shading correction)是通过一定的校正算法将成像过程中由镜头的光学特性所产生的阴影去除。

镜头阴影分为两部分：亮度阴影(luma shading)，颜色阴影(color shading)。亮度阴影，是指镜头的通光量从中心到边角减小，造成sensor的亮度响应从中心到边角的变小，图像中心亮，四周逐渐变暗。颜色阴影，是指由于CMOS sensor不同区域的滤光片性能不一样，较大入射光线角度时，在图像传感器的边缘处较多地阻挡较长波长，从而引起图像色彩的偏差。

针对图像色彩偏差的问题，专利CN201710829220.9采用等距径向对称模型，计算等距环形内的阴影校正因子进行校正颜色阴影，但镜头的颜色阴影越偏离图像中心，色彩偏差越严重，因此本发明基于该专利进行改进，采用非等距径向对称模型，根据R²将图像划分成多个不同间距的环形区域，表现为在半径上从图像中心到四周，环形间距越来越小，计算每个非等间距环形内的校正因子。该方法能有效提高阴影校正精度，且根据R²划分能简化FPGA的阴影校正运算。

发明内容

本发明提供了一种基于非等距径向对称模型的全景相机颜色阴影校正方法,所述方法包括步骤：

S1：采集各镜头的标定图像；

S2：基于Bayer图像统计各镜头非等距环内的R、B通道的均值和增益值；

S3：计算单个镜头关于像素距离参数的R、B通道增益的多项式拟合函数；

S4：统计各镜头的平均R、B增益值；

S5：统计全景相机多个镜头的整体平均R、B增益值；

S6：根据R、B通道增益的多项式拟合函数，计算各镜头非等距像素距离的密集R、B增益值；

S7：根据S5步骤的整体平均增益值与S6步骤的密集增益拟合值，计算各镜头的颜色阴影校正系数；

S8：利用颜色阴影校正系数校正原Bayer图像。

优选地，所述步骤S1中标定图像的采集环境设置为：采用内部铺满白纸的色温箱，采用D50光源(色温5000K)，镜头对准光源中心处，尽量保证镜头捕获区域光源分布均匀；每一个镜头采集1帧Bayer图像；采集过程中，通过相机APP设置ISO 100，调节shutter值控制曝光。

优选地，所述步骤S2中非等距环设置为：以半径平方R²从中心到四周将左半图像分为k个环形间距越来越小的环形区域。

优选地，所述k值为9。

优选地，所述步骤S2中的均值计算公式为：