CN105791655A - 一种计算摄像模组的镜头畸变的方法 - Google Patents

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张扣文
郑杰
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Abstract

一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，包括以下步骤：(a)利用一摄像模组获取一测试标版的图像；(b)抓取图像中的角点，构成网格数据；(c)基于网格数据计算摄像模组的镜头畸变值。

Description

一种计算摄像模组的镜头畸变的方法
技术领域
本发明涉及一种计算摄像模组的镜头畸变的方法。
背景技术
镜头畸变是光学透镜固有的透视失真的总称，但是这种畸变是透镜固有的特性，所以无法消除，只能改善，而要想改善畸变，则需要知道畸变的程度，也就是计算畸变。
传统的畸变计算方法首先需要拍摄标版的图片，然后从拍摄的图片中手动定位视场中对应的点，最后根据各点的位置计算出视场的畸变值。但是这样的方法拍摄耗时长且计算量大。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，该方法可自动选定各个视场的对应角点并输出有所的畸变数据，计算速度快，可以实现实时计算。
本发明的另一个目的在于提供一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，该方法可支持静态图像和动态图像的畸变测试。
本发明的另一个目的在于提供一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，该方法可实现视场对应角点的自动抓取。
本发明的另一个目的在于提供一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，该方法可实现视场对应畸变的自动计算。
本发明的另一个目的在于提供一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，该方法有效减少了拍摄所需时间，提高了测试效率。
为达到以上目的，本发明提供一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，所述方法的包括以下步骤：
(a)利用一摄像模组获取一测试标版的图像；
(b)抓取所述图像中的角点，构成网格数据；
(c)基于所述网格数据计算所述摄像模组的镜头畸变值。
优选地，在步骤(a)、(b)之间还包括一步骤(d)：对所述图像进行处理，突出所述测试标版的网格。
优选地，步骤(d)包括步骤(d1)和/或(d2)，其中步骤(d1)为：对所述图像进行边缘亮度补偿；步骤(d2)为：对所述图像进行线性增强。
优选地，所述测试标版上绘制有网格，所述网格由至少两条相互平行的水平直线段和至少两条与各所述水平直线段垂直相交的垂直直线段构成，各所述水平直线段与各所述垂直直线段相交形成至少一个格子。
优选地，步骤(b)包括以下步骤：
(b1)将所述图像中的每个格子分割为一个视场；
(b2)抓取每个所述视场的角点，各所述角点的坐标信息构成所述网格数
据。
优选地，在步骤(c)中，计算每个所述视场的畸变值，从而得到所述摄像模组的镜头畸变值。
优选地，在步骤(c)中通过一计算控制模块自动计算每个视场的畸变值。
优选地，在步骤(b1)中通过一视场分割模块自动将所述图像中的每个格子分割为一个视场。
优选地，在步骤(b2)中通过一数据获取模块自动抓取每个所述视场的角点。
附图说明
图1是本发明的测试标版的示意图。
图2是本发明的用于计算镜头畸变的一畸变计算***的示意图。
图3是根据本发明的计算摄像模组的畸变的方法的一个优选地实施例的流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本发明提供的计算摄像模组的镜头畸变的方法首先需要提供一测试标版，测试标版上绘制有网格，如图1所示，所述网格是由至少两条相互平行的水平直线段和至少两条与各所述水平直线段垂直相交的垂直直线段构成。各所述水平直线段与各所述垂直直线段相交形成至少一个格子，每个格子为一个直角四边形，所述格子的顶点即为角点，也即各所述水平直线段与各所述垂直直线段的交点为角点。优选地，所述格子为正方形。
在所述测试标版上处于同一所述水平直线段上的各所述角点的水平坐标相同，处于同一所述垂直直线段上的各所述角点的垂直坐标相同。当使用一摄像模组拍摄所述测试标版时，由于所述摄像模组的镜头畸变，导致在拍摄到的所述测试标版的图片中，所述水平直线段和所述垂直直线度会产生一定的弯曲，使得处于同一所述水平直线段上的各所述角点的水平坐标不一致，或处于同一所述垂直直线段上的各所述角点的垂直坐标不一致。这时根据各所述角点的坐标的差值即可以计算每个视场的畸变值。值得一提的是，各角点的坐标构成网格数据。
值得一提的是，所述测试标版可以是打印有网格的一平板，也可以是显示有网格的一显示屏。
本发明通过一畸变计算***10计算镜头畸变，如图2所示，所述畸变计算***10包括一图像获取模块11，一视场分割模块12，一数据获取模块13，一计算控制模块14。
所述图像获取模块11包括一待测的摄像模组111，所述摄像模组111用于获取所述测试标版的一图像，所述畸变计算***10需要计算的就是所述摄像模组111的镜头畸变。所述图像获取模块11进一步还包括一图像处理模块112，所述图像处理模块112用于处理所述摄像模组111获取的所述图像，从而使得所述测试标版的网格清晰地显示于所述图像中，其目的在于突出所述网格的线条，使得各线条的交点，即角点，更加突出地显示出来，便于后续的操作。优选地，所述图像处理模块112可以对所述图像进行边缘亮度补偿和/或线性增强等操作。所述图像处理模块112利用计算机软件对所述图像自动进行处理，相关的软件可以自主编程也可采用现有的图像处理软件。
所述视场分割模块12适用于自动将所述图像分割为若干个视场，从而将分割出的所述视场作为计算畸变的区域。所述视场中至少应当包含一个格子，根据所述格子的四个角点的坐标信息就可以计算出包含所述格子的视场的畸变值。所述视场分割模块12利用计算机软件自动分割所述图像，相关的软件可以自主编程也可以采用现有的图像处理软件。
优选地，一个所述视场即所述测试标版的一个格子，所述视场分割模块12将所述图像中的每一个格子都分割出来作为一个所述视场，也就是说所述视场分割模块12按照拍摄的所述测试标板上的网格将所述图像分割为相对应的若干个所述视场。
所述数据获取模块13用于自动抓取所述视场中的角点，并获得各角点的坐标数据，根据所述视场的各所述角点的坐标信息可以计算出所述视场的畸变值，根据各所述视场的畸变值就可以得到所述摄像模组111的镜头畸变值。另外，各所述视场的所述角点的数据构成一网格数据。所述数据获取模块13利用计算机软件自动获取所述网格数据，相关的软件可以自主编程也可以采用现有的图像处理软件。
所述计算控制模块14根据所述网格数据自动计算每个所述视场的畸变值，从而得到所述摄像模组111的镜头畸变。所述计算机控制模块14可通过自主编程，实现畸变值的的自动计算。
根据以上描述，本发明提供一种计算所述摄像模组111的镜头畸变的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)利用所述摄像模组111获取一测试标版的图像；
(b)抓取所述图像中的角点，构成网格数据；
(c)基于所述网格数据计算所述摄像模组111的镜头畸变。
优选地，在步骤(a)、(b)之间还包括一步骤(d)：对所述图像进行处理，使所述测试标版的网格清晰显示于所述图像中，也即突出所述测试标板上的网格线条。在步骤(d)中，通过所述图像处理模块112对所述图像进行处理。
优选地，步骤(d)包括以下步骤：
(d1)对所述图像进行边缘亮度补偿；
(d2)对所述图像进行线性增强。
对于步骤(d1)，由于多数图像存在亮度均匀性的问题，边缘的暗角会对之后的角点抓取存在较大的影响，所以需要对图像进行亮度补偿。对于步骤(d2)，对所述图像进行线性增强，可以提高各个角点的对比度。步骤(d1)和步骤(d2)的目的在于突出所述网格的线条，使得所述角点更加突出地显示出来，便于后续的操作。
在步骤(b)中，首先利用所述视场分割模块12从所述图像中分割出各个所述视场，然后抓取各所述视场内的角点，从而构成所述网格数据。
优选地，步骤(b)包括以下步骤：
(b1)通过所述视场分割模块12自动将所述图像中的每个格子分割为一个视场；
(b2)通过一数据获取模块13自动抓取每个所述视场的角点，各所述角点的坐标信息构成所述网格数据。
优选地，在步骤(c)中，利用所述计算控制模块14自动计算每个视场的畸变值，从而得到所述摄像模组111的镜头畸变值。
本发明实现了对一视场的角点的自动抓取，利用所述视场的角点的数据自动计算对应的所述视场的畸变值，从而减少了拍摄所需要的时间，提高了测试效率。
值得一提的是，在步骤(a)中获取所述测试标版的图像时，应当使得所述测试标板上的所述网格布满拍摄的画面，也就是说得到的所述图像上应当布满所述网格，这样在计算畸变时，可以计算到整个画面。如果所述网格没有布满画面，在画面的边缘留有空白，那么画面边缘的畸变值将很难获得。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种计算摄像模组的镜头畸变的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)利用一摄像模组获取一测试标版的图像；
(b)抓取所述图像中的角点，构成网格数据；
(c)基于所述网格数据计算所述摄像模组的镜头畸变值。
2.如权利要求1所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，在步骤(a)、(b)之间还包括一步骤(d)：对所述图像进行处理，突出所述测试标版的网格。
3.如权利要求2所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，步骤(d)包括步骤(d1)和/或(d2)，其中步骤(d1)为：对所述图像进行边缘亮度补偿；步骤(d2)为：对所述图像进行线性增强。
4.如权利要求1-3任一所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，所述测试标版上绘制有网格，所述网格由至少两条相互平行的水平直线段和至少两条与各所述水平直线段垂直相交的垂直直线段构成，各所述水平直线段与各所述垂直直线段相交形成至少一个格子。
5.如权利要求4所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，步骤(b)包括以下步骤：
(b1)将所述图像中的每个格子分割为一个视场；
(b2)抓取每个所述视场的角点，各所述角点的坐标信息构成所述网格数据。
6.如权利要求5所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，在步骤(c)中，计算每个所述视场的畸变值，从而得到所述摄像模组的镜头畸变值。
7.如权利要求6所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，在步骤(c)中通过一计算控制模块自动计算每个视场的畸变值。
8.如权利要求5-7任一所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，在步骤(b1)中通过一视场分割模块自动将所述图像中的每个格子分割为一个视场。
9.如权利要求5-7任一所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，在步骤(b2)中通过一数据获取模块自动抓取每个所述视场的角点。
10.如权利要求8所述的计算摄像模组的镜头畸变的方法，其中，在步骤(b2)中通过一数据获取模块自动抓取每个所述视场的角点。
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