一种图像传感器中镜头阴影校正方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器中镜头阴影校正方法，包括如下步骤：S01：图像传感器采集镜头阴影图像，获取镜头阴影图像的亮度中心；S02：计算镜头阴影图像中亮度中心到图像四个角点之间的最大距离DistMax；S03：设置圆圈数目CircleNums，并根据圆圈数目和最大距离求出圆圈划分步长Step；S04：根据步长划分圆圈区域；统计每个圆圈区域的的阴影校正增益；S05：计算待校正像素距离亮度中心的距离Dist，并根据该距离与阴影校正增益对待校正像素进行校正；S06：重复步骤S05直至完成整幅图像的镜头阴影校正。本发明专利技术提供的一种镜头阴影校正方法，采用圆圈区域划分的方式进行镜头阴影校正，更符合图像亮度的衰减规律，并且整个校正过程计算量小，更利于硬件的实现。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器中镜头阴影校正方法
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种图像传感器中镜头阴影校正方法。
技术介绍
通常在使用CCD/CMOS图像传感器对采集图像进行处理时，由于镜头的光学特性，导致采集到的图像出现亮度和色彩不均匀的现象。其中亮度不均匀主要是因为入射光通过镜头时，光线在镜头边缘处的反射、折射作用较强，从而使透过镜头的光线强度从中心到边角以光晕的形式逐渐衰减，表现在图像上为中心亮、边缘暗的现象；色彩不均匀主要是因为入射光中不同波长的光的折射率不同，从而使入射光中不同波长的光落到感光器件上的不同位置，表现在图像上为色彩的偏差，并且越偏离图像中心，色彩偏差越严重。镜头阴影效应的存在会在图像信号处理流程(ISPPipeline)中产生不利的影响，主要体现在：1)、图像亮度和色彩出现局部偏差，导致图像质量下降；2)、图像白平衡调整不准确，不利于其他算法调试。因此消除镜头阴影是非常有必要的，这一过程叫做镜头阴影校正(LSC)。为了解决上述镜头阴影效应，目前已有的算法分为两大类：一类是采用网格划分的方式进行阴影校正，这种方式虽然有效，但是因为图像亮度是以光晕的形式逐渐衰减的，所以当划分的网格正好包括两个亮度过渡区域时，会出现阴影校正不准确的情况。另一类是求当前像素点到亮度中心的距离，通过拟合阴影校正增益与距离的线性关系，达到阴影校正的目的，这种方式虽然简单，但是图像实际的亮度变化并不一定与距离的变化能够成拟合成线性关系，且其中复杂的数学逻辑不利于硬件的实现，因此也会出现阴影校正不准确的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种图像传感器中镜头阴影校正方法，采用圆圈区域划分的方式进行镜头阴影校正，更符合图像亮度的衰减规律，并且整个校正过程计算量小，更利于硬件的实现。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种图像传感器中镜头阴影校正方法，包括如下步骤：S01：图像传感器采集镜头阴影图像，获取镜头阴影图像的亮度中心；S02：计算所述镜头阴影图像中亮度中心到图像四个角点之间的最大距离DistMax；S03：设置圆圈数目CircleNums，并根据圆圈数目和最大距离求出圆圈划分步长Step；其中，CircleNums为大于0的整数；S04：根据步长划分圆圈区域；统计每个圆圈区域的的阴影校正增益；S05：计算待校正像素距离亮度中心的距离Dist，并根据该距离与阴影校正增益对待校正像素进行校正；S06：重复步骤S05直至完成整幅图像的镜头阴影校正。进一步地，所述步骤S01中获取镜头阴影图像亮度中心的具体方法为：对所述镜头阴影图像的每一行求平均值，对所述镜头阴影图像的每一列求平均值，最大行平均值和最大列平均值对应的位置即为亮度中心。进一步地，所述步骤S02中计算镜头阴影图像亮度中心到四个角点之间的欧式距离，并找出最大欧式距离值DistMax。进一步地，所述步长Step＝DistMax/Step。进一步地，所述步骤S04中，当CircleNums刚好被DistMax整除时，每个圆圈区域增加的步长一致；当CircleNums不能被DistMax整除时，前CircleNums-1个圆圈区域中增加的步长一致。进一步地，所述步骤S04中第k个圆圈区域的阴影校正增益Gain(k)＝LightCenter/LightAvg(k)，其中，LightCenter表示亮度中心值，LightAvg(k)表示第k个圆圈区域的亮度平均值，k为大于0小于等于CircleNums的整数。进一步地，所述步骤S05中采用线性插值法对待校正像素进行校正，具体校正方法为：当0<Dist≤Step/2时，imageOut(r,c)＝ImageIn(r,c)，其中Dist为当前像素点到亮度中心的距离，ImageOut(r,c)为经过镜头阴影校正后的像素值，ImageIn(r,c)为输入图像像素值；当[(2×k-3)×Step]/2<Dist≤[(2×k-1)×Step]/2时，imageOut(r,c)＝ImageIn(r,c)×[LeftDist×Gain(k)+RightDist×Gain(k-1)]/InterDist；其中，LeftDist＝Dist-[(2×k-3)×Step]/2；RightDist＝[(2×k-1)×Step]/2-Dist；InterDist＝RightDist-LeftDist；k表示当前像素点所在的圆圈区域；当[(2×CircleNums-3)×Step]/2<Dist≤[(2×CircleNums-1)×Step+StepLast]/2时，imageOut(r,c)＝ImageIn(r,c)×[LeftDist×Gain(CircleNums)+RightDist×Gain(CircleNums-1)]/InterDist；其中，LeftDist＝Dist-[(2×CircleNums-3)×Step]/2；RightDist＝[(2×CircleNums-1)×Step+StepLast]/2-Dist；InterDist＝RightDist-LeftDist；k表示当前像素点所在的圆圈区域；StepLast表示最后一个圆圈区域的步长；当[(2×CircleNums-1)×Step+StepLast]/2<Dist≤DistMax时，imageOut(r,c)＝ImageIn(r,c)×Gain(CircleNums)。进一步地，所述镜头阴影图像分通道进行镜头阴影校正，每个通道的镜头阴影校正均采用步骤S01-S06方法进行校正。进一步地，所述图像传感器采用拜耳阵列进行像素排布时，将镜头阴影图像分为Gr通道、R通道、B通道和Gb通道，每个通道的镜头阴影校正均采用步骤S01-S06方法进行校正。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用圆圈划分的方式进行镜头阴影校正，首先求出图像亮度中心的位置，进一步求出图像四个角点到亮度中心的距离并比较得到最大距离值，然后根据设置的圆圈数目，用最大距离值除以圆圈数目，划分出圆圈区域，进一步计算各个圆圈区域的阴影校正增益，最后将阴影校正增益乘以原像素值，得到阴影校正后的图像。这种圆圈划分的方式更符合图像亮度的衰减规律，并且整个过程中计算量小，更利于硬件的实现。附图说明附图1为本专利技术一种图像传感器中镜头阴影校正方法的流程图；附图2为采集图像的行列中心位置；附图3为图像划分圆圈区域的示意图；附图4位线性插值法示意图；附图5位经过实施例1方法校正之后的行列平均值。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。如附图1所示，本专利技术提供的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，包括如下步骤：S01：图像传感器采集镜头阴影图像，获取镜头阴影图像的亮度中心。具体的，如附图2所示，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS01：图像传感器采集镜头阴影图像，获取镜头阴影图像的亮度中心；/nS02：计算所述镜头阴影图像中亮度中心到图像四个角点之间的最大距离DistMax；/nS03：设置圆圈数目CircleNums，并根据圆圈数目和最大距离求出圆圈划分步长Step；其中，CircleNums为大于0的整数；/nS04：根据步长划分圆圈区域；统计每个圆圈区域的的阴影校正增益；/nS05：计算待校正像素距离亮度中心的距离Dist，并根据该距离与阴影校正增益对待校正像素进行校正；/nS06：重复步骤S05直至完成整幅图像的镜头阴影校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：图像传感器采集镜头阴影图像，获取镜头阴影图像的亮度中心；
S02：计算所述镜头阴影图像中亮度中心到图像四个角点之间的最大距离DistMax；
S03：设置圆圈数目CircleNums，并根据圆圈数目和最大距离求出圆圈划分步长Step；其中，CircleNums为大于0的整数；
S04：根据步长划分圆圈区域；统计每个圆圈区域的的阴影校正增益；
S05：计算待校正像素距离亮度中心的距离Dist，并根据该距离与阴影校正增益对待校正像素进行校正；
S06：重复步骤S05直至完成整幅图像的镜头阴影校正。


2.根据权利要求1所述的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，所述步骤S01中获取镜头阴影图像亮度中心的具体方法为：对所述镜头阴影图像的每一行求平均值，对所述镜头阴影图像的每一列求平均值，最大行平均值和最大列平均值对应的位置即为亮度中心。


3.根据权利要求1所述的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，所述步骤S02中计算镜头阴影图像亮度中心到四个角点之间的欧式距离，并找出最大欧式距离值DistMax。


4.根据权利要求1所述的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，所述步长Step＝DistMax/Step。


5.根据权利要求4所述的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，所述步骤S04中，当CircleNums刚好被DistMax整除时，每个圆圈区域增加的步长一致；当CircleNums不能被DistMax整除时，前CircleNums-1个圆圈区域中增加的步长一致。


6.根据权利要求1所述的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，所述步骤S04中第k个圆圈区域的阴影校正增益Gain(k)＝LightCenter/LightAvg(k)，其中，LightCenter表示亮度中心值，LightAvg(k)表示第k个圆圈区域的亮度平均值，k为大于0小于等于CircleNums的整数。


7.根据权利要求1所述的一种图像传感器中镜头阴影校正方法，其特征在于，所述步骤S05中采用线性插值法对待校正像素进行校正，具体校正方法为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李想，王勇，温建新，宋博，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51