【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像传感器和显示设备标定技术，特别涉及一种标定方法及采用该标定方法进行标定的摄像装置。
技术介绍
1、高反光三维成像技术是一种检测、识别和分析高反光表面或材料时的先进技术。这类表面包括金属、玻璃、液体等，通常在工业检测、医学影像和科学研究中具有重要应用。
2、由于高反光表面会产生强烈的光反射，传统的成像技术在处理这些材料时往往面临诸多挑战，如光斑、重影和对比度下降等问题。在现代成像系统中，cmos传感器和lcd液晶屏是图像采集和显示的关键组件。cmos传感器作为图像采集的核心，其性能直接影响到图像的清晰度和精度。而lcd液晶屏可以辅助成像系统清晰成像。在结构光三维重建系统中，在cmos图像传感器和相机镜头前引入lcd液晶屏，通过调节液晶层的明暗变化来控制入射光的强度，从而对cmos图像传感器获取到的图像中各区域的亮度进行调控。由于cmos图像传感器和lcd液晶屏之间的相互作用，如何精确地将cmos传感器像素与lcd液晶屏像素进行位置标定，以实现对图像高曝光区域的亮度的像素级控制，成为了一个重要的研究课题。
3、cmos传感器通过光电效应将光信号转换为电信号，并将电信号转化为数字图像数据。其核心组件是光敏二极管阵列，这些二极管通过感应光强度生成电荷，最终生成图像。cmos传感器的性能主要受像素密度、光敏度、噪声水平以及动态范围等因素的影响。lcd液晶屏则通过液晶分子的光学特性调节光的透过率，从而显示图像。液晶屏的像素是由液晶分子和背光源构成的，能够通过电信号控制每个像素的亮度和颜色。lcd液晶
4、传统标定方法中的这些问题限制了其在实际应用中的有效性和稳定性。因此开发一种能够克服这些问题的新标定方法，对于提升图像采集和显示系统的精度和可靠性具有重要的意义。对此本文提出了一种通用的匹配算法，该方法在屏幕素质较低的情况下也能实现精准匹配，且后续的应用场景变化不会影响像素的对应关系。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种标定方法及采用该标定方法标定的摄像装置，该标定方法可以提升标定精度。
2、一方面，提供了一种标定方法，包括：
3、控制液晶单元显示第一标定图像；
4、获取液晶单元显示的第一标定图像的图像坐标，作为第一图像坐标；
5、控制图像获取单元拍摄液晶单元显示的第一标定图像，作为第二标定图像；
6、获取第二标定图像的图像坐标，作为第二图像坐标；
7、基于所述第一图像坐标和所述第二图像坐标确定变换矩阵，对所述液晶单元和所述图像获取单元进行标定。
8、可选地，控制液晶单元显示第一标定图像，包括：
9、调控液晶单元中各像素位置处的透光度，在所述液晶单元上显示棋盘格图像作为第一标定图像，所述第一标定图像包括多个白色区域和多个黑色区域。
10、可选地，获取液晶单元显示的第一标定图像的图像坐标，作为第一图像坐标，包括：
11、获取黑色区域中的像素坐标的坐标平均值，作为第一图像坐标。
12、可选地，获取第二标定图像的图像坐标，作为第二图像坐标，包括：
13、所述第二标定图像进行反二值操作，形成第三标定图像；
14、根据第一标定图像中黑色区域的位置和数量，对所述第二标定图像中的白色区域进行筛选；
15、求取第三标定图像中白色区域的像素坐标的坐标平均值，作为第二图像坐标。
16、可选地，基于所述第一图像坐标和所述第二图像坐标确定变换矩阵，包括：
17、采用聚类算法对获取到的多个所述第二图像坐标进行排序，将第二图像坐标与第一图像坐标一一对应；
18、基于公式求取变换矩阵，其中表示第一图像坐标，表示第二图像坐标。
19、另一方面，提供了一种摄像装置，包括：
20、光学镜头；
21、图像获取单元，用于获取入射至光学镜头的图像；
22、液晶单元，用于对图像获取单元获取到的图像的亮度进行调控，所述光学镜头、所述液晶单元和所述图像获取单元设置在入射光路上；
23、控制单元，与图像获取单元、液晶单元连接，所述控制单元通过变换矩阵控制液晶单元上各像素位置处的亮度，以实现对图像获取单元获取到的图像的亮度的像素级调控，所述变换矩阵采用如权利要求1至5任一项所述的标定方法得到。
24、可选地，所述控制单元通过如下公式控制液晶单元对图像获取单元获取到
25、的图像的亮度进行补偿：
26、
27、
28、其中，液晶单元中的像素坐标为（，，1），图像获取单元获取到的图像的坐标为（，，1），表示变换矩阵中的元素，其中，的取值范围为1~3，的取值范围为1~3。
29、可选地，所述液晶单元设置在光学镜头与所述图像获取单元之间。
30、可选地，所述液晶单元包括：
31、第一偏光件和第二偏光件，以及设置在第一偏光件和第二偏光件之间的液晶层，所述液晶层与所述控制单元连接。
32、可选地，所述第一偏光件和所述第二偏光件为偏光片。
33、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
34、在本公开实施例中，提供了一种标定方法，该标定方法的步骤较为简单，便于应用，通过计算机程序即可完成图像获取单元与液晶单元的高精度标定。此外，该标定方法对液晶单元的分辨率没有要求，对于分辨率较低的液晶单元，同样可以实现高精度标定。
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1.一种标定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，控制液晶单元显示第一标定图像，包括：
3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，获取液晶单元显示的第一标定图像的图像坐标，作为第一图像坐标，包括：
4.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，获取第二标定图像的图像坐标，作为第二图像坐标，包括：
5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，基于所述第一图像坐标和所述第二图像坐标确定变换矩阵，包括：
6.一种摄像装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，所述控制单元通过如下公式控制液晶单元对图像获取单元获取到的图像的亮度进行补偿：
8.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，所述液晶单元设置在光学镜头与所述图像获取单元之间。
9.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，所述液晶单元包括：
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，所述第一偏光件和所述第二偏光件为偏光片。
【技术特征摘要】
1.一种标定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，控制液晶单元显示第一标定图像，包括：
3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，获取液晶单元显示的第一标定图像的图像坐标，作为第一图像坐标，包括：
4.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，获取第二标定图像的图像坐标，作为第二图像坐标，包括：
5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，基于所述第一图像坐标和所述第二图像坐标确定变换矩阵，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍世虔，沈秀清，罗明灵，上官骏超，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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