CN110858872A - 光轴偏移补偿方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光轴偏移补偿方法及装置，应用于包括摄像镜头的摄像设备。所述方法包括：对摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息；根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息；按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄。所述方法可通过采用实现难度低的电子补偿的方式准确地校正摄像镜头的光轴偏移，降低光轴偏移补偿实现成本。

Description

光轴偏移补偿方法及装置
技术领域
本发明涉及安防监控技术领域，具体而言，涉及一种光轴偏移补偿方法及装置。
背景技术
安防监控领域中使用的摄像设备普遍具有镜头变倍变焦功能，但由于镜头在设计与制造过程中必然存在设计误差和生产精度误差，使得大部分镜头在变倍变焦的过程中会出现光轴偏移现象，即某倍率下处于画面正中心位置的目标在镜头的倍率变大或变小后，原来处于画面正中心位置处的目标已不在倍率调整后所对应的画面正中心位置处，而是朝某一方向出现了位置偏移。
光轴偏移现象通常会导致镜头无法在变倍变焦过程中始终在画面正中心位置处对准同一目标物体，使得镜头在部分倍率下进行的补光处理所能达到的补光效果不佳，存在补光分布不够均匀，甚至补光暗角的情况。因此，对摄像设备而言，如何实现对该摄像设备的光轴偏移补偿便是一个极为重要的问题。
目前，行业主流通常采用为摄像设备增加一套可控制摄像镜头沿水平方向、垂直方向移动的高精度云台***，并通过该云台***按照与摄像镜头当前焦距匹配的偏移补偿量控制摄像镜头的偏转移动的方式，实现对当前焦距下的摄像设备进行光轴偏移补偿。但这种光轴偏移补偿方式对云台***的控制精准度要求极高，光轴偏移补偿的实现成本较高，且在增加了高精度云台***后需重新设计摄像设备的外观及各组成部件的分布情况。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种光轴偏移补偿方法及装置，所述光轴偏移补偿方法的实现难度低且实现成本低，可通过电子补偿的方式准确地校正摄像镜头的光轴偏移，无需增添云台***，避免摄像设备在结构及外观上的重新设计。
就方法而言，本发明实施例提供一种光轴偏移补偿方法，应用于摄像设备，所述摄像设备包括用于图像拍摄的摄像镜头，所述摄像设备中存储有各焦段下的所述摄像镜头的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配，所述方法包括：
对所述摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息；
根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息；
按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，实现对所述摄像镜头的光轴偏移补偿。
就装置而言，本发明实施例提供一种光轴偏移补偿装置，应用于摄像设备，所述摄像设备包括用于图像拍摄的摄像镜头，所述摄像设备中存储有各焦段下的所述摄像镜头的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配，所述装置包括：
焦段获取模块，用于对所述摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息；
位置获取模块，用于根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息；
调整补偿模块，用于按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，实现对所述摄像镜头的光轴偏移补偿。
相对于现有技术而言，本发明实施例提供的光轴偏移补偿方法及装置具有以下有益效果：所述光轴偏移补偿方法的实现难度低且实现成本低，可通过电子补偿的方式准确地校正摄像镜头的光轴偏移，无需增添云台***，避免摄像设备在结构及外观上的重新设计。所述光轴偏移补偿方法，应用于摄像设备，所述摄像设备包括用于图像拍摄的摄像镜头，所述摄像设备中存储有各焦段下的所述摄像镜头的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配，所述有效像素采集区域为所述像素采集总区域中与输出图像相对应的区域。首先，所述方法通过对所述摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息。接着，所述方法将根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息。最后，所述方法按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，从而通过对有效像素采集区域的位置调整处理，实现对所述摄像镜头的光轴偏移进行的电子补偿，达到降低光轴偏移补偿实现成本，无需增添云台***，避免摄像设备在结构及外观上的重新设计的效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的摄像设备的一种方框示意图。
图2为本发明实施例提供的光轴偏移补偿方法的一种流程示意图。
图3为本发明实施例提供的光轴偏移补偿方法的另一种流程示意图。
图4为本发明实施例提供的不同焦段对应的光轴偏移量的一种确定示意图。
图5为图3中所示的步骤S220包括的子步骤的一种流程示意图。
图6为图3中所示的步骤S230包括的子步骤的一种流程示意图。
图7为本发明实施例提供的不同焦段对应的有效像素采集区域的一种分布示意图。
图8为本发明实施例提供的光轴偏移补偿装置的一种方框示意图。
图9为本发明实施例提供的光轴偏移补偿装置的另一种方框示意图。
图10为图9中所示的尺寸配置模块的一种方框示意图。
图11为图9中所示的位置配置模块的一种方框示意图。
图标：10-摄像设备；11-存储器；12-处理器；13-通信单元；14-摄像镜头；100-光轴偏移补偿装置；140-焦段获取模块；150-位置获取模块；160-调整补偿模块；110-偏移测量模块；120-尺寸配置模块；130-位置配置模块；121-系数获取子模块；122-尺寸计算子模块；131-位置标定子模块；132-位置校准子模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，是本发明实施例提供的摄像设备10的一种方框示意图。在本发明实施例中，所述摄像设备10包括光轴偏移补偿装置100、存储器11、处理器12、通信单元13及摄像镜头14。所述存储器11、所述处理器12、所述通信单元13及所述摄像镜头14各个元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述光轴偏移补偿装置100包括至少一个能够以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器11中的软件功能模块，所述处理器12通过运行存储在存储器11内的所述光轴偏移补偿装置100对应的软件功能模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。
在本实施例中，所述摄像镜头14用于拍摄图像以实现所述摄像设备10的安防监控功能。所述摄像镜头14对应存在多个焦段，所述焦段表示焦距的数值范围，每个焦段对应的数值范围互不相同。其中，最长焦段为所述摄像镜头14的最长焦距所在的焦段；最广角焦段为所述摄像镜头14的最短焦距所在的焦段，此时所述摄像镜头14的摄像角度处于最广角状态。
在本实施例中，所述存储器11可用于存储各焦段下的所述摄像镜头14的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，及所述有效像素采集区域的尺寸信息、所述像素采集总区域的尺寸信息和图像输出像素尺寸。其中，所述像素采集总区域表示所述摄像镜头14进行一次图像拍摄时所能采集到的最大图像区域，所述像素采集总区域的尺寸信息表示所述摄像镜头14进行一次图像拍摄时所能采集到的最大图像区域的像素尺寸大小，所述有效像素采集区域表示所述摄像设备10在所述摄像镜头14的像素采集总区域中的用于进行图像输出的有效区域。各焦段对应的所述有效像素采集区域的目标位置信息表示所述摄像镜头14处于对应焦段时的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的位置坐标信息，每个焦段下的所述有效像素采集区域对应的目标位置信息，与所述摄像镜头14在该焦段下的光轴偏移量匹配。
所述有效像素采集区域的尺寸信息表示所述有效像素采集区域对应输出图像时的像素尺寸大小，所述图像输出像素尺寸表示被输出的图像应该保持的尺寸大小。若所述有效像素采集区域尺寸小于所述图像输出像素尺寸，所述摄像设备10将针对由所述有效像素采集区域获取到的图像进行放大处理，使放大后的所述图像的尺寸与所述图像输出像素尺寸相同，并输出所述放大后的所述图像；若所述有效像素采集区域尺寸大于所述图像输出像素尺寸，所述摄像设备10将针对由所述有效像素采集区域获取到的图像进行缩小处理，使缩小后的所述图像的尺寸与所述图像输出像素尺寸相同，并输出所述缩小后的所述图像。
在本实施例中，所述存储器11可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除可编程只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。所述存储器11可用于存储程序，所述处理器12在接收到执行指令后，执行所述程序。
在本实施例中，所述处理器12可以是一种具有信号的处理能力的集成电路芯片。所述处理器12可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在本实施例中，所述通信单元13用于通过网络建立所述摄像设备10与其他电子设备之间的通信连接，并通过网络与所述其他电子设备进行数据交互。例如，所述摄像设备10可通过所述通信单元13将输出图像传输给所述其他电子设备进行显示，其中所述其他电子设备可以是，但不限于智能手机、个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动上网设备(Mobile Internet Device，MID)等。
在本实施例中，所述摄像设备10通过所述光轴偏移补偿装置100对所述摄像镜头14的光轴偏移进行实现难度低的电子补偿，达到降低光轴偏移补偿实现成本，无需增添云台***，避免摄像设备10在结构及外观上需要重新设计的效果。
可以理解的是，图1所示的结构仅为摄像设备10的一种结构示意图，所述摄像设备10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
请参照图2，是本发明实施例提供的光轴偏移补偿方法的一种流程示意图。在本发明实施例中，所述光轴偏移补偿方法应用于图1所示的摄像设备10，所述摄像设备10包括用于图像拍摄的摄像镜头14，所述摄像设备10中存储有各焦段下的所述摄像镜头14的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配。下面对图2所示的光轴偏移补偿方法的具体流程和步骤进行详细阐述。
步骤S240，对摄像镜头14当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头14当前焦距所对应的焦段信息。
在本实施例中，所述摄像设备10在所述摄像镜头14完成变焦后，通过对所述摄像镜头14变焦后的当前焦距进行检测的方式，得到所述摄像镜头14当前焦距的具体数值。所述摄像设备10通过将所述摄像镜头14当前焦距的具体数值与各焦段进行匹配的方式，了解到所述摄像镜头14当前焦距应当位于哪个焦段范围内，即得到所述摄像镜头14当前焦距所对应的焦段信息。
步骤S250，根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息。
在本实施例中，所述摄像设备10在所述摄像镜头14完成变焦，需将所述摄像镜头14在未完成变焦前对应使用的有效像素采集区域的位置进行调整，以确保调整后的所述有效像素采集区域的位置与所述摄像镜头14当前焦距对应的焦段相互匹配，从而完成对所述摄像镜头14的光轴偏移进行电子补偿，避免所述摄像镜头14在当前焦距出现光轴偏移现象，达到降低光轴偏移补偿实现成本，无需增添云台***，避免摄像设备10在结构及外观上需要重新设计的效果。所述摄像设备10通过得到的所述焦段信息在所述存储器11内查找与所述焦段信息匹配的目标位置信息的方式，得到所述摄像镜头14的有效像素采集区域在当前焦距对应焦段下的目标位置信息。
步骤S260，按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头14当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头14基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄。
在本实施例中，所述摄像设备10通过将所述有效像素采集区域的位置按照查找到的所述目标位置信息进行位置调整的方式，完成对所述摄像镜头14的光轴偏移进行电子补偿，避免所述摄像镜头14在当前焦距下进行图像拍摄时会出现光轴偏移现象。
请参照图3，是本发明实施例提供的光轴偏移补偿方法的另一种流程示意图。在本发明实施例中，在所述步骤S240之前，所述光轴偏移补偿方法还可以包括步骤S210、步骤S220及步骤S230。
步骤S210，对摄像镜头14在各焦段下相对于最长焦段所对应的光轴偏移量进行测量，得到所述摄像镜头14在各焦段下对应的光轴偏移量。
在本实施例中，所述摄像设备10在同一有效像素采集区域下将各焦段下的所述摄像镜头14针对同一目标物体拍摄到的图像，与最长焦段下的所述摄像镜头14针对所述同一目标物体拍摄到的图像进行比对的方式，实现对各焦段下所述摄像镜头14的光轴偏移量进行测量。
可选地，请参照图4，是本发明实施例提供的不同焦段对应的光轴偏移量的一种确定示意图。在本实施例中，所述摄像设备10对摄像镜头14在各焦段下相对于最长焦段所对应的光轴偏移量进行测量的步骤如下：
首先，所述摄像设备10将所述摄像镜头14的焦距调节到最长焦段T的范围内，控制所述摄像镜头14以最长焦段T对目标物体进行图像拍摄，并确保所述目标物***于所述最长焦段T对应的图像画面中心点位置。
接着，所述摄像设备10将所述摄像镜头14的焦距调节到其他焦段N的范围内，控制所述摄像镜头14以当前对应的焦段N对目标物体进行图像拍摄，得到所述焦段N对应的图像，其中所述焦段N对应的图像画面中心点位置可标记为(XN，YN)，所述目标物体在所述焦段N对应的图像画面中的位置可标记为(XT，YT)。
最后，所述摄像设备10通过设置(XT，YT)＝(0，0)的方式，使得焦段N相对于最长焦段T的光轴偏移量可用(XN，YN)进行表示。
其中XN表示焦段N对应的图像画面中心点相对于最长焦段T对应的图像画面中心点的水平偏移像素值，即两个画面中心点在焦段N对应的图像中的水平像素距离；YN表示焦段N对应的图像画面中心点相对于最长焦段T对应的图像画面中心点的垂直偏移像素值，即两个画面中心点在焦段N对应的图像中的垂直像素距离。
在本实施例中，当所述摄像设备10将所述摄像镜头14的焦距调节到最广角焦段W的范围内时，所述最广角焦段W对应的图像画面中心点位置可标记为(XW，YW)，此时所述最广角焦段W相对于最长焦段T的光轴偏移量可用(XW，YW)进行表示。其中XW表示最广角焦段W对应的图像画面中心点相对于最长焦段T对应的图像画面中心点的水平偏移像素值，YN表示最广角焦段W对应的图像画面中心点相对于最长焦段T对应的图像画面中心点的垂直偏移像素值。
步骤S220，根据得到的所有光轴偏移量中数值最大的最大光轴偏移量、所述摄像镜头14对应的图像输出像素尺寸及所述摄像镜头14的像素采集总区域尺寸，计算配置所述摄像镜头14的有效像素采集区域尺寸。
在本实施例中，得到的所有光轴偏移量中数值最大的最大光轴偏移量即为所述最广角焦段W相对于最长焦段T的光轴偏移量(XW，YW)，所述摄像设备10可通过所述最广角焦段W相对于最长焦段T的光轴偏移量(XW，YW)、所述摄像镜头14对应的图像输出像素尺寸Xout*Yout、所述摄像镜头14对应的像素采集总区域尺寸Xsum*Ysum，计算配置所述摄像镜头14的有效像素采集区域尺寸Xeff*Yeff。其中，Xout表示图像输出像素尺寸在长度方向(水平方向)上的尺寸分量大小，Yout表示图像输出像素尺寸在宽度方向(垂直方向)上的尺寸分量大小，Xsum表示像素采集总区域尺寸在长度方向(水平方向)上的尺寸分量大小，Ysum表示像素采集总区域尺寸在宽度方向(垂直方向)上的尺寸分量大小，Xeff表示有效像素采集区域尺寸在长度方向(水平方向)上的尺寸分量大小，Yeff表示有效像素采集区域尺寸在宽度方向(垂直方向)上的尺寸分量大小。
可选地，请参照图5，是图3中所示的步骤S220包括的子步骤的一种流程示意图。在本实施例中，所述步骤S220包括子步骤S221及子步骤S222。
子步骤S221，将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头14对应的有效区域比例系数。
在本实施例中，所述摄像设备10通过将所述最大光轴偏移量(XW，YW)所对应的尺寸|XW|*|YW|加载到所述图像输出像素尺寸Xout*Yout后所对应得到的像素区域尺寸为(Xout+|XW|)*(Yout+|YW|)，其中Xout+|XW|表示所述像素区域尺寸在长度方向(水平方向)上的尺寸分量大小，Yout+|YW|表示所述像素区域尺寸在宽度方向(垂直方向)上的尺寸分量大小。所述摄像设备10通过将所述像素区域尺寸在长度方向上的尺寸分量Xout+|XW|与所述像素采集总区域在长度方向上的尺寸分量Xsum进行比较，并将所述像素区域尺寸在宽度方向上的尺寸分量Yout+|YW|与所述像素采集总区域在宽度方向上的尺寸分量Ysum进行比较的方式，实现所述像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸之间的比较。
其中，所述摄像设备10将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头14对应的有效区域比例系数的步骤包括：
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量均不大于所述像素采集总区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于1；
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向中的至少一个方向上的尺寸分量大于所述像素采集总区域尺寸上对应匹配的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于所述像素采集总区域尺寸与所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上对应的尺寸分量比值中数值较小的尺寸分量比值。
在本实施例中，当Xout+|XW|≤Xsum且Yout+|YW|≤Ysum时，所述有效区域比例系数k的数值等于1。当Xout+|XW|>Xsum和/或Yout+|YW|>Ysum时，所述有效区域比例系数k的数值等于[Xsum/(Xout+|XW|)]与[Ysum/(Yout+|YW|)]中数值较小的尺寸分量比值，即若[Xsum/(Xout+|XW|)]≤[Ysum/(Yout+|YW|)]，则k＝[Xsum/(Xout+|XW|)]；若[Xsum/(Xout+|XW|)]>[Ysum/(Yout+|YW|)]，则k＝[Ysum/(Yout+|YW|)]。
子步骤S222，将所述有效区域比例系数与所述图像输出像素尺寸进行相乘处理，得到所述摄像镜头14的有效像素采集区域尺寸。
在本实施例中，所述摄像设备10在得到所述有效区域比例系数k后，通过将所述有效区域比例系数k与所述图像输出像素尺寸Xout*Yout进行相乘处理，得到所述摄像镜头14对应的有效像素采集区域尺寸Xeff*Yeff为(Xout*k)*(Yout*k)。其中Xout*k表示所述摄像镜头14对应的有效像素采集区域尺寸在长度方向(水平方向)上的尺寸分量Xeff，Yout*k表示所述摄像镜头14对应的有效像素采集区域尺寸在宽度方向(垂直方向)上的尺寸分量Yeff。所述摄像设备10在按照所述有效像素采集区域尺寸(Xout*k)*(Yout*k)对应的有效像素采集区域进行图像拍摄后，通过对拍摄到的图像进行倍数为1/k的放大处理，得到像素大小为Xout*Yout的输出图像。
请再次参照图3，步骤S230，根据所述摄像镜头14在各焦段下对应的光轴偏移量，计算配置各焦段对应的有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息。
请结合参照图6及图7，其中图6是图3中所示的步骤S230包括的子步骤的一种流程示意图，图7是本发明实施例提供的不同焦段对应的有效像素采集区域的一种分布示意图。在本实施例中，所述步骤S230可以包括子步骤S231及子步骤S232。
子步骤S231，根据各焦段下的所述摄像镜头14对应的光轴偏移量在以所述像素采集总区域中心点为原点形成的坐标系中，对各焦段对应的有效像素采集区域中心点进行初始位置标定，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标。
在本实施例中，所述摄像设备10在所述像素采集总区域中以所述像素采集总区域中心点为原点、所述像素采集总区域的水平中线为X轴、所述像素采集总区域的垂直中线为Y轴建立起了一个坐标系，并根据各焦段对应的光轴偏移量在所述坐标系中对各焦段对应的有效像素采集区域中心点进行初始位置标定，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标。
在本实施例的一种实施方式中，所述摄像设备10以坐标(-XW/2，-YW/2)作为最广角焦段W对应的所述有效像素采集区域中心点的初始位置坐标，以坐标(XW/2，YW/2)作为最长焦段T对应的所述有效像素采集区域中心点的初始位置坐标，坐标(XW/2-XN，YW/2-YN)作为焦段N对应的所述有效像素采集区域中心点的初始位置坐标，其中T>N>W。
子步骤S232，将各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标与所述有效区域比例系数进行相乘运算，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的目标位置坐标，并以得到的目标位置坐标作为对应匹配的所述目标位置信息。
在本实施例中，所述摄像设备10通过将所述有效区域比例系数k与各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标进行相乘运算，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的目标位置坐标，并以所述目标位置坐标作为各焦段对应匹配的所述目标位置信息。例如，最广角焦段W对应的所述有效像素采集区域中心点的目标位置坐标为(-XW/2，-YW/2)*k，最长焦段T对应的所述有效像素采集区域中心点的目标位置坐标为(XW/2，YW/2)*k，焦段N对应的所述有效像素采集区域中心点的目标位置坐标为(XW/2-XN，YW/2-YN)*k。
在本实施例中，按照子步骤S231及子步骤S232计算配置各焦段对应的有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息的方式，可以使各焦段的有效应像素采集区域能够最大程度地靠近所述像素采集总区域的中心位置，最大限度利用所述像素采集总区域，可在保证对光轴偏移进行补偿的同时，也保证了最终输出的图像能够达到最佳效果。
请参照图8，是本发明实施例提供的光轴偏移补偿装置100的一种方框示意图。在本发明实施例中，所述光轴偏移补偿装置100应用于图1中所示的摄像设备10，所述摄像设备10包括用于图像拍摄的摄像镜头14，所述摄像设备10中存储有各焦段下的所述摄像镜头14的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配。所述光轴偏移补偿装置100包括焦段获取模块140、位置获取模块150及调整补偿模块160。
所述焦段获取模块140，用于对摄像镜头14当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头14当前焦距所对应的焦段信息。
所述位置获取模块150，用于根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息。
所述调整补偿模块160，用于按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头14当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头14基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，实现对所述摄像镜头14的光轴偏移补偿。
在本实施例中，所述焦段获取模块140、所述位置获取模块150及所述调整补偿模块160可分别执行图2中所示的步骤S240、步骤S250及步骤S260，具体的执行过程可参照上文中对步骤S240、步骤S250及步骤S260的详细描述。
请参照图9，是本发明实施例提供的光轴偏移补偿装置100的另一种方框示意图。在本发明实施例中，所述光轴偏移补偿装置100还可以包括偏移测量模块110、尺寸配置模块120及位置配置模块130。
所述偏移测量模块110，用于对摄像镜头14在各焦段下相对于最长焦段所对应的光轴偏移量进行测量，得到所述摄像镜头14在各焦段下对应的光轴偏移量。
在本实施例中，所述偏移测量模块110可以执行图3中所示的步骤S210，具体的执行过程可参照上文中对步骤S210的详细描述。
所述尺寸配置模块120，用于根据得到的所有光轴偏移量中数值最大的最大光轴偏移量、所述摄像镜头14对应的图像输出像素尺寸及所述摄像镜头14的像素采集总区域尺寸，计算配置所述摄像镜头14的有效像素采集区域尺寸。
在本实施例中，所述尺寸配置模块120可以执行图3中所示的步骤S220，具体的执行过程可参照上文中对步骤S220的详细描述。
可选地，请参照图10，是图9中所示的尺寸配置模块120的一种方框示意图。在本实施例中，所述尺寸配置模块120包括系数获取子模块121及尺寸计算子模块122。
所述系数获取子模块121，用于将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头14对应的有效区域比例系数。
在本实施例中，所述系数获取子模块121将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头14对应的有效区域比例系数的方式包括：
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量均不大于所述像素采集总区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于1；
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向中的至少一个方向上的尺寸分量大于所述像素采集总区域尺寸上对应匹配的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于所述像素采集总区域尺寸与所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上对应的尺寸分量比值中数值较小的尺寸分量比值。
其中，所述系数获取子模块121可以执行图5中所示的子步骤S221，具体的执行过程可参照上文中对子步骤S221的详细描述。
所述尺寸计算子模块122，用于将所述有效区域比例系数与所述图像输出像素尺寸进行相乘处理，得到所述摄像镜头14的有效像素采集区域尺寸。
在本实施例中，所述尺寸计算子模块122可以执行图5中所示的子步骤S222，具体的执行过程可参照上文中对子步骤S222的详细描述。
请再次参照图9，所述位置配置模块130，用于根据所述摄像镜头14在各焦段下对应的光轴偏移量，计算配置各焦段对应的有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息。
可选地，请参照图11，是图9中所示的位置配置模块130的一种方框示意图。在本实施例中，所述位置配置模块130包括位置标定子模块131及位置校准子模块132。
所述位置标定子模块131，用于根据各焦段下的所述摄像镜头14对应的光轴偏移量在以所述像素采集总区域中心点为原点形成的坐标系中，对各焦段对应的有效像素采集区域中心点进行初始位置标定，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标。
所述位置校准子模块132，用于将各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标与所述有效区域比例系数进行相乘运算，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的目标位置坐标，并以得到的目标位置坐标作为对应匹配的所述目标位置信息。
综上所述，在本发明实施例提供的光轴偏移补偿方法及装置中，所述光轴偏移补偿方法的实现难度低且实现成本低，可通过电子补偿的方式准确地校正摄像镜头的光轴偏移，无需增添云台***，避免摄像设备在结构及外观上的重新设计。所述光轴偏移补偿方法，应用于摄像设备，所述摄像设备包括用于图像拍摄的摄像镜头，所述摄像设备中存储有各焦段下的所述摄像镜头的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配，所述有效像素采集区域为所述像素采集总区域中与输出图像相对应的区域。首先，所述方法通过对所述摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息。接着，所述方法将根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息。最后，所述方法按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，从而通过对有效像素采集区域的位置调整处理，实现对所述摄像镜头的光轴偏移进行的电子补偿，达到降低光轴偏移补偿实现成本，无需增添云台***，避免摄像设备在结构及外观上的重新设计的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光轴偏移补偿方法，其特征在于，应用于摄像设备，所述摄像设备包括用于图像拍摄的摄像镜头，所述摄像设备中存储有各焦段下的所述摄像镜头的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配，所述方法包括：
对所述摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息；
根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息；
按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，实现对所述摄像镜头的光轴偏移补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述摄像镜头当前焦距进行检测的步骤之前，所述方法还包括：
对所述摄像镜头在各焦段下相对于最长焦段所对应的光轴偏移量进行测量，得到所述摄像镜头在各焦段下对应的光轴偏移量；
根据得到的所有光轴偏移量中数值最大的最大光轴偏移量、所述摄像镜头对应的图像输出像素尺寸及所述摄像镜头的像素采集总区域尺寸，计算配置所述摄像镜头的有效像素采集区域尺寸；
根据所述摄像镜头在各焦段下对应的光轴偏移量，计算配置各焦段对应的有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据得到的所有光轴偏移量中数值最大的最大光轴偏移量、所述摄像镜头对应的图像输出像素尺寸及所述摄像镜头的像素采集总区域尺寸，计算配置所述摄像镜头的有效像素采集区域尺寸的步骤包括：
将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头对应的有效区域比例系数；
将所述有效区域比例系数与所述图像输出像素尺寸进行相乘处理，得到所述摄像镜头的有效像素采集区域尺寸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果得到与所述摄像镜头对应的有效区域比例系数的步骤包括：
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量均不大于所述像素采集总区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于1；
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向中的至少一个方向上的尺寸分量大于所述像素采集总区域尺寸上对应匹配的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于所述像素采集总区域尺寸与所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上对应的尺寸分量比值中数值较小的尺寸分量比值。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述摄像镜头在各焦段下对应的光轴偏移量，计算配置各焦段对应的有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息的步骤包括：
根据各焦段下的所述摄像镜头对应的光轴偏移量在以所述像素采集总区域中心点为原点形成的坐标系中，对各焦段对应的有效像素采集区域中心点进行初始位置标定，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标；
将各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标与所述有效区域比例系数进行相乘运算，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的目标位置坐标，并以得到的目标位置坐标作为对应匹配的所述目标位置信息。
6.一种光轴偏移补偿装置，其特征在于，应用于摄像设备，所述摄像设备包括用于图像拍摄的摄像镜头，所述摄像设备中存储有各焦段下的所述摄像镜头的有效像素采集区域在像素采集总区域中的目标位置信息，其中各焦段对应的目标位置信息与该焦段下的光轴偏移量匹配，所述装置包括：
焦段获取模块，用于对所述摄像镜头当前焦距进行检测，得到所述摄像镜头当前焦距所对应的焦段信息；
位置获取模块，用于根据得到的所述焦段信息查找与所述焦段信息匹配的所述有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息；
调整补偿模块，用于按照查找到的所述目标位置信息对所述摄像镜头当前使用的有效像素采集区域进行位置调整，以使所述摄像镜头基于调整后的有效像素采集区域进行图像拍摄，实现对所述摄像镜头的光轴偏移补偿。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
偏移测量模块，用于对所述摄像镜头在各焦段下相对于最长焦段所对应的光轴偏移量进行测量，得到所述摄像镜头在各焦段下对应的光轴偏移量；
尺寸配置模块，用于根据得到的所有光轴偏移量中数值最大的最大光轴偏移量、所述摄像镜头对应的图像输出像素尺寸及所述摄像镜头的像素采集总区域尺寸，计算配置所述摄像镜头的有效像素采集区域尺寸；
位置配置模块，用于根据所述摄像镜头在各焦段下对应的光轴偏移量，计算配置各焦段对应的有效像素采集区域在所述像素采集总区域中的目标位置信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述尺寸配置模块包括：
系数获取子模块，用于将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头对应的有效区域比例系数；
尺寸计算子模块，用于将所述有效区域比例系数与所述图像输出像素尺寸进行相乘处理，得到所述摄像镜头的有效像素采集区域尺寸。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述系数获取子模块将所述图像输出像素尺寸加载了所述最大光轴偏移量对应尺寸后得到的像素区域尺寸与所述像素采集总区域尺寸进行比较，并根据比较结果得到与所述摄像镜头对应的有效区域比例系数的方式包括：
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量均不大于所述像素采集总区域尺寸在长度方向及宽度方向上的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于1；
若所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向中的至少一个方向上的尺寸分量大于所述像素采集总区域尺寸上对应匹配的尺寸分量，则对应的所述有效区域比例系数的数值等于所述像素采集总区域尺寸与所述像素区域尺寸在长度方向及宽度方向上对应的尺寸分量比值中数值较小的尺寸分量比值。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述位置配置模块包括：
位置标定子模块，用于根据各焦段下的所述摄像镜头对应的光轴偏移量在以所述像素采集总区域中心点为原点形成的坐标系中，对各焦段对应的有效像素采集区域中心点进行初始位置标定，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标；
位置校准子模块，用于将各焦段对应的有效像素采集区域中心点的初始位置坐标与所述有效区域比例系数进行相乘运算，得到各焦段对应的有效像素采集区域中心点的目标位置坐标，并以得到的目标位置坐标作为对应匹配的所述目标位置信息。
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