CN107655565A - 确定光照强度的方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定光照强度的方法、装置、设备及计算机可读存储介质,涉及显示技术领域,用以提高成像效果。本发明的确定光照强度的方法,包括:对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。本发明可提高成像效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种确定光照强度的方法、装置及设备。
背景技术
小孔成像为一种精确影像成像的方法。如图1所示,为小孔成像的示意图。LM、LL和LR分别代表从物体或者光源11的中心、左右两边直射到小孔的光线。其中,LM和传感器平面(sensor plane)12垂直,并和LL之间的夹角为θ。由于θ不同,不同的光线照射到传感器平面的照度不同,越靠近物体中心的光线,其在传感器平面上的光照强度(简称照度)越大,那么在成像时就可能会引起画面扭曲,影响成像效果。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种确定光照强度的方法、装置及设备,用以提高成像效果。
为解决上述技术问题,第一方面,本发明实施例提供一种确定光照强度的方法,包括:
对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;
获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;
根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
其中,所述获取所述第一入射光线对应的第一夹角,包括:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;
根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
其中,所述方法还包括:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;
根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;
比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
其中,所述根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度,包括:
按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
第二方面,本发明实施例提供一种确定光照强度的装置,包括:
第一获取模块,用于对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;
第二获取模块,用于获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;
确定模块,用于根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
其中,所述第一获取模块包括:
第一获取子模块,用于获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;
第二获取子模块,用于获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;
第一确定子模块,用于根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
其中,所述第一获取模块还包括:
第三获取子模块,用于获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;
第四获取子模块,用于获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;
第二确定子模块,用于根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;
比较子模块,用于比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
其中,所述确定模块具体用于,按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
第三方面,本发明实施例提供一种显示设备,所述显示设备包括第二方面任一项所述的确定光照强度的装置。
第四方面,本发明实施例提供一种显示设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序;所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的方法。
第五方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法中的步骤。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
在本发明实施例中,对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线照射到传感器平面的第一照度,均以光源的中心点入射到所述小孔的第二入射光线照射到传感器平面的第二照度以及夹角与照度之间的对应关系为依据进行调整,从而使得光源上各点发出的入射光线照射到传感器平面的实际照度相较于其初始照度更为接近第二入射光线照射到传感器平面的第二照度,因此,减少了画面的扭曲,提高了成像效果。
附图说明
图1为小孔成像示意图;
图2为本发明实施例的确定光照强度的方法的流程图;
图3为本发明实施例步骤201的示意图;
图4为不同角度的入射光线在传感器平面上的照度示意图;
图5为本发明实施例的实现原理示意图;
图6为本发明实施例的应用示意图;
图7为本发明实施例的应用效果示意图;
图8为本发明实施例的确定光照强度的装置的示意图;
图9为本发明实施例的第一获取模块的示意图;
图10为本发明实施例的第一获取模块的又一示意图;
图11为本发明实施例的显示设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图2所示,本发明实施例的确定光照强度的方法,包括:
步骤201、对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角。
其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线。
结合图3,此步骤可包括如下过程:
步骤301、首先将光源或物体放于与传感器平面一定距离处,获取光源中心点到传感器平面的垂直距离。在此,将该距离称为第一垂直距离。其中,该第一垂直距离可测量得出,为已知。
步骤302、获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离。
步骤303、根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
结合图1所示,光线透过小孔直线前进后投射在sensor plane12。由于不同的光线路径在sensor plane上的投射的面积不同,因此,不同角度如何的光线在sensor plane的单位面积上将产生不同的光照强度。因此,在本发明实施例中,需要参照光源中心点的入射光线在传感器平面上的照度,调整其他入射光线在传感器平面上的照度。
以光线LL为第一入射光线为例,其中,光线LL照射到sensor plane的照度E为:E=I/(d/cosθ)2×cos2θ=I×cos4θ/d2,其中I为光源的发光强度(cd),d为小孔平面的中心点到sensor平面的垂直距离。
再结合图1所示,第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点为点A,所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点为点B,点A和点B之间的距离称为在此的第一投影距离l。该第一投影距离可根据两个像素点A和B之间的距离确定得出。
其中,tanθ=l/d。
那么,由于l,d已知,因此,可根据上述公式求得θ的值。
在此,为了进一步保证确定的第一夹角的准确性,如图3所示,此步骤还可包括:
步骤304、可改变光源的中心点到所述传感器平面的垂直距离,获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离,再次获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离,利用上述公式,根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角。比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
具体的,在实际应用中,当第二夹角与第一夹角的差值的绝对值在某个预设范围内时,可认为第一夹角准确。其中,该预设范围可根据实际需要设置。
步骤202、获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度。
在本发明实施例中,第二照度和上述的第一初始照度均可通过现有技术中的光线强度测试方法获取,在此不再赘述。
步骤203、根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
再次结合图1所示,假设在sensor plane上各处sensor的灵敏度皆相同的情形下,LL照射到sensor的照度EL与LM照射到sensor的照度EM具有如下关系:EL/EM=cos4θ。这也就表示,入射到小孔的光线距离物体中心越远,则光线照射到sensor plane的照度越小。如图4所示,越靠近物体中心的光线,其照度越大。
根据以上关系,那么,对于任何的第一入射光线,可得:
E1=E2×cos4θ(1)
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
对于上述过程,可用图5来描述一下其具体实现原理。对于不同的入射光线获得的照度,使其根据上述公式(1)进行均一化的动作,从而使得各入射光线的照度基本相同或者接近,进而使得图像画面扭曲减小。
在本发明实施例中,对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线照射到传感器平面的第一照度,均以光源的中心点入射到所述小孔的第二入射光线照射到传感器平面的第二照度以及夹角与照度之间的对应关系为依据进行调整,从而使得光源上各点发出的入射光线照射到传感器平面的实际照度相较于其初始照度更为接近第二入射光线照射到传感器平面的第二照度,因此,减少了画面的扭曲,提高了成像效果。
如图6所示,本发明实施例的方案可应用在指纹小孔成像上。适当的安排物距c与像距d,可使得sensor63的解析度达到至少是一个sensor对应一个谷61或一个脊62的效果。由于指纹成像需要利用灰阶去区分谷脊并识别,所以亮度的补正便会影响灰阶的结果,因此,需要利用本发明实施例的方案进行补偿。图7为用较高解析度去指纹成像的结果。从图7中可以看出,中心点的亮度高而边缘点的亮度低,因此需要让中心点和边缘点的亮度相同或者接近,才能进行分辨,否则边缘就都是谷了。因此,利用本发明实施例的方案后,可使得中心点和边缘点的亮度相同或者接近,从而方便进行指纹识别。
如图8所示,本发明实施例的确定光照强度的装置,包括:
第一获取模块801,用于对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;第二获取模块802,用于获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;确定模块803,用于根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线照射在所述传感器平面对应的第一照度。
如图9所示,所述第一获取模块801包括:
第一获取子模块8011,用于获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;第二获取子模块8012,用于获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;第一确定子模块8013,用于根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
如图10所示,为进一步保证获得的第一夹角的准确性,所述第一获取模块801还包括:
第三获取子模块8014,用于获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;第四获取子模块8015,用于获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;第二确定子模块8016,用于根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;比较子模块8017,用于比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
其中,所述确定模块803具体用于,按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
其中,本发明实施例所述装置的工作原理可参照前述方法实施例的描述。
在本发明实施例中,对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线照射到传感器平面的第一照度,均以光源的中心点入射到所述小孔的第二入射光线照射到传感器平面的第二照度以及夹角与照度之间的对应关系为依据进行调整,从而使得光源上各点发出的入射光线照射到传感器平面的实际照度相较于其初始照度更为接近第二入射光线照射到传感器平面的第二照度,因此,减少了画面的扭曲,提高了成像效果。
此外,本发明实施例还提供了一种显示设备,包括图7-图9任一所示的确定光照强度的装置。
如图11所示,本发明实施例的显示设备,包括:存储器1101、处理器1102、显示模块1103,及存储在所述存储器1101上并可在所述处理器上运行的计算机程序;
所述处理器1102执行所述程序时实现如下步骤:
对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;
获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;
根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
所述处理器1102执行所述程序时实现如下步骤:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;
根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
所述处理器1102执行所述程序时实现如下步骤:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;
根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;
比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
所述处理器1102执行所述程序时实现如下步骤:
按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
此外,本发明实施例的计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序可被处理器执行实现以下步骤:
对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;
获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;
根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
所述计算机程序可被处理器执行实现以下步骤:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;
根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
所述计算机程序可被处理器执行实现以下步骤:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;
根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;
比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
所述计算机程序可被处理器执行实现以下步骤:
按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
所述显示模块1103用于显示图像数据等。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露方法和装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理包括,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种确定光照强度的方法,其特征在于,包括:
对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;
获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;
根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一入射光线对应的第一夹角,包括:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;
根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;
获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;
根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;
比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度,包括:
按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
5.一种确定光照强度的装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于对于光源上的任意一点入射到小孔的第一入射光线,获取所述第一入射光线对应的第一夹角,其中,所述第一夹角为所述第一入射光线与第二入射光线之间的夹角,所述第二入射光线为所述光源的中心点入射到所述小孔的光线;
第二获取模块,用于获取所述第二入射光线照射到传感器平面的第二照度;
确定模块,用于根据夹角与照度之间的对应关系、所述第一夹角和所述第二照度,确定所述第一入射光线在所述传感器平面对应的第一照度。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块包括:
第一获取子模块,用于获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第一垂直距离;
第二获取子模块,用于获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第一投影距离;
第一确定子模块,用于根据所述第一垂直距离和所述第一投影距离,确定所述第一夹角。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块还包括:
第三获取子模块,用于获取所述光源的中心点到所述传感器平面的第二垂直距离;
第四获取子模块,用于获取所述第二入射光线照射在所述传感器平面的像素点到所述第一入射光线照射在所述传感器平面的像素点之间的第二投影距离;
第二确定子模块,用于根据所述第二垂直距离和所述第二投影距离,确定第二夹角;
比较子模块,用于比较所述第一夹角和所述第二夹角,以确定所述第一夹角是否准确。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述确定模块具体用于,按照以下公式确定所述第一入射光线照射到所述传感器平面的第一照度:
E1=E2×cos4θ
其中,E1表示所述第一照度,E2表示所述第二照度,θ表示所述第一夹角。
9.一种显示设备,其特征在于,所述显示设备包括权利要求5-8任一项所述的确定光照强度的装置。
10.一种显示设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序;其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4任一项所述的方法。
Priority Applications (2)
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