获得图像的点扩展函数的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种获得图像的点扩展函数的方法和装置，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。本发明专利技术的有益效果在于，以图像的法向量方向为基础形成切割线观测序列，再进行数学计算获得PSF，能够在图像上构建非相关信道模型，从而在图像解码时参考PSF的形式在相当大的程度上消除成像系统不理想的影响。

Method and apparatus for obtaining point spread function of image

The present invention provides an image of the point spread function method and device, wherein, the method comprises the following steps: along the normal vector direction of the image in the image on a plurality of cutting line; a cutting line for each of the plurality of cutting line, each pixel according to the attribute of the cutting line through the value of the formation of the observation sequence; to form a plurality of observation sequence for mathematical transform multiple polynomial GCD computation of the multiple polynomial as the image of the point spread function. The invention has the advantages that the method with vector direction of the image based on the formation of cutting line observation sequence, then mathematical calculations PSF, able to construct non correlated channel model in the image, which refer to the PSF form to a large extent eliminate the effect not ideal imaging system in image decoding.

【技术实现步骤摘要】
获得图像的点扩展函数的方法和装置
本专利技术涉及图像处理领域，特别地，涉及一种获得图像的点扩展函数的方法和装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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：对形成的多个观测序列进行z变换得到所述多个多项式。作为优选地，在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之前，所述方法进一步包括：对于每个边界像素，获取该边界像素两侧的多个像素的属性值；计算该多个像素的属性值的梯度绝对值，并根据所有连续出现的其梯度绝对值大于一预定阈值的像素的数量总和来确定所述点扩展函数的阶。作为优选地，计算所述多个多项式的最大公因子包括：构建一理想多项式的系数矩阵，并且根据所述点扩展函数的阶与所述多个多项式构建所述多个多项式的系数矩阵，其中，所述理想多项式为所述多个多项式对应的理想成像系统成像后获得的观测序列的z变换得到的多项式；根据所述多个多项式的系数矩阵及所述理想多项式的系数矩阵利用多项式除法计算得到所述多个多项式的最大公因子。作为优选地，所述属性值包括以下至少之一：灰度值、RGB中任一值、色差值。本专利技术还提供一种获得图像的点扩展函数的装置。其中，该装置包括:制作模块，用于沿所述图像的法向量方向在所述图像上制作多条切割线；序列形成模块，用于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；变换模块，用于对形成的多个观测序列进行数学变换得到多个多项式；计算模块，用于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。本专利技术的有益效果在于，以图像的法向量方向为基础形成切割线观测序列，再进行数学计算获得PSF，能够在图像上构建非相关信道模型，从而在图像解码时参考PSF的形式在相当大的程度上消除成像系统不理想的影响。本专利技术的有益效果还在于，利用二维条码不同行之间数据码字的不相关性，在一幅图像中构建出多信道模型，将PSF看作信号源，将二维条码理想成像后的码字作为信道。并利用PSF的对称性，将二维问题简化为一维自由度的问题，可以做到稳健、精确、快速求解PSF的目的，因而具有抗噪声能力强，收敛快，计算出的点扩展函数精度高的特点。本专利技术的有益效果进一步在于，可以实时估计PSF，避免必须使用高解像力的镜头来达到理想解码效果的情况，降低了成本。本专利技术的有益效果进一步在于，可以仅使用一张图像来构建非相关信道模型。本专利技术的有益效果进一步在于，本专利技术的技术方案采用的计算PSF的方法稳健，并且可以求解大型图像以及大尺寸的PSF。附图说明图1为根据本专利技术实施例的获得图像的点扩展函数的方法的流程图；图2为根据本专利技术的一个实施例的获得二维条码图像的点扩展函数的方法的流程图；图3为根据本专利技术的一个实施例在获得切割线条码后的图像的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的进行详细描述。根据本专利技术的实施例，提供了一种获得图像的点扩展函数的方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的方法包括:步骤S101，沿图像的法向量方向(其中，垂直于图像的边缘的方向为法向量的方向，因此，在图像为二维条码时，图像具有两个法向量方向，在本专利技术中仅选择其中一个方向作为法向量方向)在图像上制作多条切割线，在此之前，根据本专利技术实施例的方法可以进一步对图像内的每个像素，比较该像素的相邻两个像素的属性值(可选地，属性值可以包括灰度值、RGB中任意一值、色差值)，在比较结果大于指定阈值的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得图像的点扩展函数的方法，其特征在于，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z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。

【技术特征摘要】
1.一种获得图像的点扩展函数的方法，其特征在于，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z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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京象开科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11