CN102316242B - 图像校正系统及其校正方法 - Google Patents
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Abstract
图像校正系统包括图像摄取模块，图像分离模块，处理模块，第一计算模块，第二计算模块，校正模块。该图像摄取模块包括影像感测器，该图像摄取模块用于拍摄测试图片获得一幅图像，该测试图片至少包括两个黑色圆点，该图像包括两个黑色圆点。图像分离模块用于将该图像按照颜色通道进行分离，得到一个通道图像。处理模块用于对该通道图像进行二值化处理，得到该通道图像的二值化图像。第一计算模块用于分别计算该二值化图像中两个黑色圆点的圆心坐标。第二计算模块用于根据上述两个黑色圆点的圆心坐标计算该图像的旋转角度。校正模块用于将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器从而对该图像进行校正。此外，本发明还提供一种图像校正方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像校正系统及其校正方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，数码相机已被人们广泛应用，尤其近年来便携式电子装置也在快速向高性能、多功能化方向发展，数码相机与便携式电子装置的结合已成为发展移动多媒体技术的关键。
由于数码相机中镜头的位置与影像感测器的位置可能无法实现精确对准，数码相机所拍摄的图像可能会绕其中心发生旋转，所述旋转可能造成测试项目(例如分辨率测试)的误差过大，也有可能影响数码相机的成像品质。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种校正图像旋转的图像校正系统及其校正方法。
一种图像校正系统包括图像摄取模块，图像分离模块，处理模块，第一计算模块，第二计算模块，校正模块。
该图像摄取模块包括影像感测器，该图像摄取模块用于拍摄测试图片获得一幅图像，该测试图片至少包括两个黑色圆点，该两个黑色圆点圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于该测试图片的侧边，该图像包括两个黑色圆点，其坐标依次为(X1，Y1)、(X2，Y2)，该两个黑色圆点与该测试图片的两个黑色圆点一一对应。图像分离模块用于将该图像按照颜色通道进行分离，得到一个通道图像。处理模块用于对该通道图像进行二值化处理，得到该通道图像的二值化图像。第一计算模块用于分别计算该二值化图像中两个黑色圆点的圆心坐标，其中，X1＝(X3+X4)/2，Y1＝(Y3+Y4)/2，X3表示黑色圆点左边最极限的横坐标，X4表示黑色圆点右边最极限的横坐标，Y3表示黑色圆点上边最极限的纵坐标，Y4表示黑色圆点下边最极限的纵坐标。第二计算模块用于根据上述两个黑色圆点的圆心坐标计算该图像的旋转角度θ，其中，θ＝arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))。校正模块用于将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正。
一种图像校正方法，其包括以下步骤：(1)提供一幅矩形测试图片，该测试图片至少包括两个黑色圆点，该两个黑色圆点圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于该测试图片的侧边；(2)用图像摄取模块拍摄该测试图片获得一幅图像，该图像摄取模块包括影像感测器，该图像包括两个黑色圆点，该两个黑色圆点与该测试图片的两个黑色圆点一一对应；(3)将该图像按照颜色通道进行分离，得到一个通道图像；(4)对该通道图像进行二值化处理，得到该通道图像的二值化图像；(5)分别计算该二值化图像中两个黑色圆点的圆心坐标，该两个黑色圆点的圆心横座标分别为X1、X2，圆心纵坐标分别为Y1、Y2，其中，X1＝(X3+X4)/2，Y1＝(Y3+Y4)/2，X3表示黑色圆点左边最极限的横坐标，X4表示黑色圆点右边最极限的横坐标，Y3表示黑色圆点上边最极限的纵坐标，Y4表示黑色圆点下边最极限的纵坐标；(6)根据上述两个黑色圆点的圆心坐标计算该图像的旋转角度θ，其中，θ＝arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))；及(7)将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正。
相对于现有技术，本发明的图像校正方法通过计算图像旋转角度，并将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正从而减少或消除由图像旋转而引起的测试项目误差过大的问题，进而提升数码相机的成像品质。本发明的图像校正系统可以减少或消除由图像旋转而引起的测试项目误差过大的问题，进而提升数码相机的成像品质。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的图像校正系统的功能模块图。
图2是本发明较佳实施例的测试图片的平面图。
图3是将图2的测试图片的图像按照颜色通道进行分离的示意图。
图4是图3的Gr通道图像的二值化图像。
图5是对图4的二值化图像过滤后得到的图像。
图6是本发明较佳实施例的图像校正方法的流程图。
主要元件符号说明
图像校正系统 30
图像摄取模块 301
影像感测器 3011
图像分离模块 303
处理模块 305
滤波模块 307
第一计算模块 309
第二计算模块 311
校正模块 313
测试图片 10
黑色圆点 102、104、106
图像 20
R通道图像 201
B通道图像 202
Gr通道图像 203
Gb通道图像 204
Gr通道图像的二值化图像 40
二值化图像过滤后得到的图像 50
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本技术方案作进一步详细说明。
请参阅图1，为本发明实施方式提供的一种图像校正系统30，其包括图像摄取模块301，图像分离模块303，处理模块305，滤波模块307，第一计算模块309，第二计算模块311，及校正模块39。
图像摄取模块301包括影像感测器3011，图像摄取模块301用于拍摄测试图片10获得一幅图像20。如图2所示，在本实施例中，测试图片10为长方形的黑白图片。测试图片10包括5组黑色条纹及3个黑色圆点102、104、106，5组黑色条纹分别位于测试图片10的中间和四个角落，3个黑色圆点102、106、104分别位于测试图片10的上方、下方和右方，上、下方黑色圆点102、106圆心的连线通过测试图片10的中心，且上、下方黑色圆点102、106圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于测试图片10的长边。在本实施例中，图像20的大小是648像素乘以488像素。图像20同样包括五组黑色条纹和三个黑色圆点102、104、106。
在本实施例中，该图像摄取模块301是意法半导体(ST micron)型号为ST555的视频图形阵列相机模组(VGA camera module)。
图像分离模块303用于将图像20按照颜色通道进行分离，得到Gr通道图像203。
在本实施方式中，图像20按照四个颜色通道(R，B，Gr，Gb)进行分离，将其分离成R通道图像201、B通道图像202、Gr通道图像203、Gb通道图像204(如图3所示)，其中Gr表示绿红色通道，Gb表示绿蓝色通道，R表示红色通道，B表示蓝色通道。R通道图像201、B通道图像202、Gr通道图像203、Gb通道图像204的大小均是324像素乘以244像素。
处理模块305用于对Gr通道图像203进行二值化处理(Binarization)，得到Gr通道图像203的二值化图像(Binary Image)40，如图4所示。具体地，设定一个亮度阈值，例如100，将Gr通道图像203中亮度大于该亮度阈值的像素的亮度值设置为255，将Gr通道图像203中亮度小于该亮度阈值的像素的亮度值设置为0，从而使整个图像呈现出明显的黑白视觉效果。
滤波模块307用于将二值化图像40的黑色条纹滤掉，留下三个黑色圆点102、104、106，得到过滤后的图像50，如图5所示。滤波模块307可以设定一个图案纵宽比的阈值(例如，可以设为1)，请参阅图4，图案纵宽比等于该图案在Y方向的长度和在X方向的宽度的比值。图案纵宽比小于或大于1的图案则滤除，对于图案纵宽比等于1的则保留，从而去除二值化图像40的黑色条纹。
第一计算模块309用于计算过滤后的图像50中上、下两个黑色圆点102、106的圆心坐标(X1，Y1)，(X2，Y2)。第一计算模块309可以通过例如以下方法找出黑色圆点的圆心坐标：找出黑色圆点上下左右最极限的坐标点，再分别相加除以2，例如，X1＝(X3+X4)/2，Y1＝(Y3+Y4)/2，X3表示黑色圆点左边最极限的横坐标，X4表示黑色圆点右边最极限的横坐标，Y3表示黑色圆点上边最极限的纵坐标，Y4表示黑色圆点下边最极限的纵坐标。
第二计算模块311用于根据上述两个黑色圆点102、106的圆心坐标计算图像20的旋转角度θ，θ＝arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))。
校正模块313用于将该旋转角度写入影像感测器3011中，影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正。校正模块313可以通过Inter-integrated circuit(12C)总线等方式将该旋转角度写入影像感测器3011中。
请参阅图6，为本发明实施方式提供的一种图像校正方法，其包括如下步骤：
S1：提供一幅测试图片10，测试图片10包括5组黑色条纹及3个黑色圆点102、104、106，其中上、下两个黑色圆点102、106圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于测试图片10的长边，用图像摄取模块301拍摄测试图片10获得一幅图像20，图像摄取模块301包括影像感测器，图像20同样包括五组黑色条纹和三个黑色圆点102、104、106。
如图2所示，在本实施例中，测试图片10为长方形的黑白图片。测试图片10包括5组黑色条纹及3个黑色圆点102、104、106，5组黑色条纹分别位于测试图片10的中间和四个角落，3个黑色圆点102、106、104分别位于测试图片10的上方、下方和右方，上、下方黑色圆点102、106圆心的连线通过测试图片10的中心，且上、下方黑色圆点102、106圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于测试图片10的长边。在本实施例中，图像20的大小是648像素乘以488像素。
在本实施例中，该图像摄取模块301是意法半导体(ST micron)型号为ST555的视频图形阵列相机模组(VGA camera module)。
S2：将图像20按照颜色通道进行分离，得到Gr通道图像203。
在本实施方式中，图像20按照四个颜色通道(R，B，Gr，Gb)进行分离，将其分离成R通道图像201、B通道图像202、Gr通道图像203、Gb通道图像204(如图3所示)，其中Gr表示绿红色通道，Gb表示绿蓝色通道，R表示红色通道，B表示蓝色通道。R通道图像201、B通道图像202、Gr通道图像203、Gb通道图像204的大小均是324像素乘以244像素。
S3：对Gr通道图像203进行二值化处理(Binarization)，得到Gr通道图像203的二值化图像(Binary Image)40，如图4所示。具体地，设定一个亮度阈值，例如100，将Gr通道图像203中亮度大于该亮度阈值的像素的亮度值设置为255，将Gr通道图像203中亮度小于该亮度阈值的像素的亮度值设置为0，从而使整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果。
S4：利用滤波模块307将二值化图像40的黑色条纹滤掉，留下三个黑色圆点102、104、106，得到过滤后的图像50，如图5所示。
S5：分别计算过滤后的图像50中上、下两个黑色圆点102、106的圆心坐标(X1，Y1)，(X2，Y2)。
S6：根据上述两个黑色圆点102、106的圆心坐标计算图像20的旋转角度θ，θ＝arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))。
S7：将该旋转角度写入影像感测器中，影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正。
可以理解的是，在其他实施方式中，测试图片10可以仅仅包括上下两个黑色圆点102、106，该上下两个黑色圆点102、106圆心的连线穿过该测试图片的中心且和测试图片10的长边垂直，测试图片10不包括任何黑色条纹。相应地，过滤步骤S4可以省略。
相对于现有技术，本发明的图像校正方法通过计算图像旋转角度，并将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正从而减少或消除由图像旋转而引起的测试项目误差过大的问题，进而提升数码相机的成像品质。本发明的图像校正系统可以减少或消除由图像旋转而引起的测试项目误差过大的问题，进而提升数码相机的成像品质。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种图像校正系统，其特征在于，其包括：
图像摄取模块，该图像摄取模块包括影像感测器，该图像摄取模块用于拍摄测试图片获得一幅图像，该测试图片至少包括两个黑色圆点，该两个黑色圆点圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于该测试图片的侧边，该图像包括两个黑色圆点，其坐标依次为(X1，Y1)、(X2，Y2)，该两个黑色圆点与该测试图片的两个黑色圆点一一对应；
图像分离模块用于将该图像按照颜色通道进行分离，得到一个通道图像；
处理模块用于对该通道图像进行二值化处理，得到该通道图像的二值化图像；
第一计算模块用于分别计算该二值化图像中两个黑色圆点的圆心坐标，其中，X1＝(X3+X4)/2，Y1＝(Y3+Y4)/2，X3表示黑色圆点左边最极限的横坐标，X4表示黑色圆点右边最极限的横坐标，Y3表示黑色圆点上边最极限的纵坐标，Y4表示黑色圆点下边最极限的纵坐标；
第二计算模块用于根据上述两个黑色圆点的圆心坐标计算该图像的旋转角度θ，其中，θ＝arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))；及
校正模块用于将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正。
2.如权利要求1所述的图像校正系统，其特征在于，该图像校正系统进一步包括滤波模块，该滤波模块用于过滤掉二值化图像中除该黑色圆点以外的图案。
3.如权利要求2所述的图像校正系统，其特征在于，该图像分离单元用于将该图像按照Gr、Gb、R、B四个颜色通道进行分离。
4.如权利要求2所述的图像校正系统，其特征在于，该测试图片进一步包括若干黑色条纹，该图像进一步包括若干黑色条纹，该图像校正系统进一步包括滤波模块，该滤波模块用于过滤掉该二值化图像中该若干黑色条纹。
5.一种图像校正方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)提供一幅矩形测试图片，该测试图片至少包括两个黑色圆点，该两个黑色圆点圆心的连线穿过该测试图片的中心且垂直于该测试图片的侧边；
(2)用图像摄取模块拍摄该测试图片获得一幅图像，该图像摄取模块包括影像感测器，该图像包括两个黑色圆点，该两个黑色圆点与该测试图片的两个黑色圆点一一对应；
(3)将该图像按照颜色通道进行分离，得到一个通道图像；
(4)对该通道图像进行二值化处理，得到该通道图像的二值化图像；
(5)分别计算该二值化图像中两个黑色圆点的圆心坐标，该两个黑色圆点的圆心横座标分别为X1、X2，圆心纵坐标分别为Y1、Y2，其中，X1＝(X3+X4)/2，Y1＝(Y3+Y4)/2，X3表示黑色圆点左边最极限的横坐标，X4表示黑色圆点右边最极限的横坐标，Y3表示黑色圆点上边最极限的纵坐标，Y4表示黑色圆点下边最极限的纵坐标；
(6)根据上述两个黑色圆点的圆心坐标计算该图像的旋转角度θ，其中，θ＝arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))；及
(7)将该旋转角度写入该影像感测器中，该影像感测器根据该旋转角度对该图像进行校正。
6.如权利要求5所述的图像校正方法，其特征在于，在步骤(3)中，该图像按照Gr、Gb、R、B四个颜色通道进行分离。
7.如权利要求5所述的图像校正方法，其特征在于，在步骤(4)和步骤(5)之间进一步包括过滤掉该二值化图像中除该黑色圆点以外的图案的步骤。
8.如权利要求5所述的图像校正方法，其特征在于，该测试图片进一步包括若干黑色条纹，该图像进一步包括若干黑色条纹。
9.如权利要求8所述的图像校正方法，其特征在于，在步骤(4)和步骤(5)之间进一步包括过滤去除该若干黑色条纹的步骤。
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