修正图像系统的渐晕的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用以修正渐晕的方法与装置，其包括将二维阵列的各图像像素分别关联至相对于预选原点像素的一组极坐标，以及将二维阵列的图像像素区分成多个区域，针对每一区域群组，本方法包括对所述区域群组中的每一区域，计算平均R值、平均G值及平均B值；将每一区域的平均R值、平均G值及平均B值转换成对数空间；比较沿径向区域线的颜色梯度与梯度阈值；选择未超出梯度阈值的梯度；利用所选出的梯度，估算用以产生图像的透镜的模式的参数；以及利用参数，更新透镜的模式并修正图像。

【技术实现步骤摘要】
修正图像系统的渐晕的方法及装置
本专利技术关于一种光学图像系统，特别关于一种方法及装置，用以修正图像的颜色及/或强度渐晕，并应用于产生图像的图像系统。
技术介绍
数字图像系统通常包括光学系统，用以收集光线并将光线投影或成像于接收器、检测器或传感器，其中光学系统通常包括一个以上的成像透镜，用以在传感器上形成图像，传感器通常为二维阵列的光学检测器或传感器，例如为互补金氧半（CMOS）图像传感器。渐晕（vignetting,或称暗角、黑角）是一种光学系统中常见的现象，表示与透镜的主光线角相关的颜色及强度变化，当主光线角增加时，可减少传感器或检测器的量子效果，进而在与图像中心的距离增加时，减少其颜色及强度。目前已公开了数种修正渐晕效果的方式，大部分的修正方法需要利用特定的背景以进行校正，通常必须提供均匀的照明，而且，此校正模式可适用于实际图像或录像；实际上，渐晕模式会随着光线频谱及焦距而改变，因此难以同时校正不同光源的光线，此现象在小型像素尺寸的CMOS图像传感器中特别显著；另外，其它修正方法会针对单一图像各别进行处理，并且需要进行图像分割与大容量的缓冲器，然而在图像传感器中设置此种缓冲器非常复杂。
技术实现思路
本专利技术第一实施方式公开了一种方法，用以修正图像的渐晕，图像包括二维阵列的图像像素，各图像像素包括分别表示红色、绿色及蓝色强度的R值、G值及B值，在本方法中，首先将二维阵列的每一图像像素分别关联至相对于预选原点像素（originpixel,源像素）的一组极坐标，接着，将二维阵列的图像像素区分成多个区域，每一区域分别包括二维阵列的图像像素中的多个像素，多个区域包括多个区域群组，每一区域群组沿通过预选原点像素的相关区域线径向延伸；然后针对每一区域群组进行下列步骤：（i）针对区域群组中的每一区域，计算平均R值、平均G值及平均B值，平均R值为区域中的像素的R值的平均值，平均G值为区域中的像素的G值的平均值，平均B值为区域中的像素的B值的平均值；（ii）将每一区域的平均R值、平均G值及平均B值转换成对数空间，以产生R向量、G向量及B向量；（iii）利用中值滤波器处理R向量、G向量及B向量，以确认沿区域线的颜色梯度；（iv）比较颜色梯度与梯度阈值；（v）选择未超出梯度阈值的梯度；（vi）利用所选出的梯度，估算用以产生图像的透镜的模式的参数；以及（vi）利用参数更新透镜的模式并修正图像。本专利技术另一实施方式公开了一种图像传感器，用以修正渐晕，包括二维阵列的图像像素以及处理电路，其中，各图像像素包括分别表示红色、绿色及蓝色强度的R值、G值及B值，处理电路耦接于二维阵列的图像像素，并用以执行下列步骤：（i）将二维阵列的各图像像素分别关联至相对于预选原点像素的一组极坐标；（ii）将二维阵列的图像像素区分成多个区域，每一区域分别包括二维阵列的图像像素中的多个像素，多个区域包括多个区域群组，每一区域群组沿通过预选原点像素的相关区域线径向延伸；以及，针对每一区域群组进行下列步骤：针对区域群组中的每一区域，计算平均R值、平均G值及平均B值，平均R值为区域中的像素的R值的平均值，平均G值为区域中的像素的G值的平均值，平均B值为区域中的像素的B值的平均值；将每一区域的平均R值、平均G值及平均B值转换成对数空间，以产生R向量、G向量及B向量；利用中值滤波器处理R向量、G向量及B向量，以确认沿区域线的颜色梯度；比较颜色梯度与梯度阈值；选择未超出梯度阈值的梯度；利用所选出的梯度，估算用以产生图像的透镜的模式的参数；以及利用参数更新透镜的模式并修正图像。附图说明以下将参照附图说明本专利技术的较佳实施例，以清楚说明本专利技术的各种上述及其它特征与优点，其中，在不同视图中的相同组件符号表示相同的组件，然附图并非用以限制其比例，图中所示的各特征点的尺寸可以放大以清楚说明本专利技术。图1A及图1B显示图像系统中的基本组件的示意图。图2显示一般传感器阵列的像素的示意图。图3包括本示例性实施例的二维传感器阵列的平面图。图4显示依部份示例性实施例的修正图像数据的透镜阴影或渐晕的逻辑流程图。图5包括本示例性实施例的图像传感器的功能方块图。具体实施方式图1A及图1B显示图像系统中的基本组件的示意图，详言之，图1A为图像系统中的基本组件的上视图，图1B为图像系统中的基本组件的侧视图，上述的基本组件包括透镜10以及传感器阵列12；其中，透镜10的中心14对准于传感器阵列12的中心像素16。传感器阵列12中的像素位置可依据由互相垂直的x轴与y轴所定义的笛卡儿坐标系统设置，因此，传感器阵列12中的各像素23关联于笛卡儿坐标系统的一组坐标（x,y），特别是，传感器阵列12的中心像素16的对应坐标可以是（xcenter,ycenter）。如上所述，一般而言，像素23关联于笛卡儿坐标系统的一组坐标（x,y），如图1B所示，光线路径25从物体或画面的一点24出发，然后通过透镜10并会合于传感器阵列12的像素23，进而成像。一般而言，对任一像素23（坐标为（x,y））而言，其透镜阴影或渐晕与此像素23及中心像素16（坐标为（xcenter,ycenter））之间的距离有关。图2显示一般传感器阵列12的像素23的示意图，如图2所示，在示例性实施例中，传感器阵列12的各像素23由四个光学检测器26A、26B、26C及26D所构成，其以2x2的单位设置；在传感器阵列12中，每一组2x2的单位可被视为单一个像素23，而在一组2x2的单位中，各检测器26分别对应于一种特定的过滤色。在本示例性实施例中，检测器26A经过蓝色滤波器B处理，检测器26B经过绿色滤波器Gr处理，检测器26C经过绿色滤波器Gb处理，检测器26D经过红色滤波器R处理，因此，各检测器26可以产生像素23的强度值；详言之，检测器26A可以产生像素23的蓝色强度值B，检测器26B可以产生像素23的绿色强度值Gr，检测器26C可以产生像素23的绿色强度值Gb，检测器26D可以产生像素23的红色强度值R。在本示例性实施例中，像素23的绿色强度值G为第一及第二绿色强度值Gr及Gb的平均值，亦即G=(Gr+Gb)/2，因此，传感器阵列12的各像素23可包括红色、绿色及蓝色强度值R、G、B。图3包括本示例性实施例的二维传感器阵列的平面图。传感器阵列12包括二维阵列的像素23，其包括表示物体或画面的图像的数据；其中，各像素23具有至少三种颜色强度的数据，举例而言，如上所述，各像素分别包括表示红色、绿色及蓝色（R、G、B）强度的强度数据。需注意者，在本说明书中，所述红色、绿色及蓝色（R、G、B）等颜色仅为举例说明，当然本专利技术亦可应用其它颜色组合，例如青绿色、黄色及红紫色，或是红色、绿色、蓝色及白色，或是其它组合。一般而言，与传感器阵列12的像素23相关的资料可表示具有透镜阴影或渐晕效果的图像，在示例性实施例中，可以通过修正及/或更新像素23的图像数据，以实质上减少或消除透镜阴影或渐晕效果，另外，亦可以修正及/或更新应用于辨识透镜阴影或渐晕效果的数据的透镜模式。请参照图3所示，承上所述，各像素23分别关联于坐标系统的一组笛卡儿坐标（x,y），其由互相垂直的x轴与y轴所定义，传感器阵列12亦可包括中心像素16，其笛卡儿坐标为（xcenter,yc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正图像之渐晕的方法，所述图像包括二维阵列的图像像素，所述图像像素包括分别表示红色、绿色及蓝色强度的R值、G值及B值，其中，所述方法包括：将所述二维阵列的每一图像像素分别关联至相对于预选原点像素的一组极坐标；将所述二维阵列的图像像素区分成多个区域，每一所述区域分别包括所述二维阵列的图像像素中的多个像素，所述多个区域包括多个区域群组，每一所述区域群组沿通过所述预选原点像素的相关区域线径向延伸；针对每一所述区域群组：针对所述区域群组中的每一所述区域，计算平均R值、平均G值及平均B值，所述平均R值为所述区域中像素的R值的平均值，所述平均G值为所述区域中像素的G值的平均值，所述平均B值为所述区域中像素的B值的平均值；将每一所述区域的所述平均R值、所述平均G值及所述平均B值转换成对数空间，以产生R向量、G向量及B向量；利用中值滤波器处理所述R向量、所述G向量及所述B向量，以确认沿所述区域线的颜色梯度；比较所述颜色梯度与梯度阈值；选择未超出所述梯度阈值的梯度；利用所选出的所述梯度，估算用以产生所述图像的透镜的模式的参数；以及利用所述参数更新所述透镜的所述模式并修正所述图像。

【技术特征摘要】
2012.06.20 US 13/528,1951.一种修正图像之渐晕的方法，所述图像包括二维阵列的图像像素，所述图像像素包括分别表示红色、绿色及蓝色强度的R值、G值及B值，其中，所述方法包括：将所述二维阵列的每一图像像素分别关联至相对于预选原点像素的一组极坐标；将所述二维阵列的图像像素区分成多个区域，每一所述区域分别包括所述二维阵列的图像像素中的多个像素，所述多个区域包括多个区域群组，每一所述区域群组沿通过所述预选原点像素的相关区域线径向延伸；针对每一所述区域群组：针对所述区域群组中的每一所述区域，计算平均R值、平均G值及平均B值，所述平均R值为所述区域中像素的R值的平均值，所述平均G值为所述区域中像素的G值的平均值，所述平均B值为所述区域中像素的B值的平均值；将每一所述区域的所述平均R值、所述平均G值及所述平均B值转换成对数空间，以产生R向量、G向量及B向量；利用中值滤波器处理所述R向量、所述G向量及所述B向量，以确认沿所述区域线的颜色梯度；比较所述颜色梯度与梯度阈值；选择未超出所述梯度阈值的梯度；利用所选出的所述梯度，估算用以产生所述图像的透镜的模式的参数；以及利用所述参数更新所述透镜的所述模式并修正所述图像。2.如权利要求1所述的方法，其中，估算所述参数的步骤包括应用线性回归法进行估算。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述模式为多项式模式。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述模式为二次多项式模式。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述参数从所述二次多项式的一次微分中取得。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述原点像素位于所述图像的光学中心。7.一种用以修正...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成明，吴东辉，单继章，
申请(专利权)人：豪威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：