CN108318224A - 光学中心检测方法及检测装置、校正方法 - Google Patents
光学中心检测方法及检测装置、校正方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法及检测装置、校正方法，其中鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法，包括：获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；识别所述圆弧图像中的一段圆弧；计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。本发明提供的光学检测方法基于圆弧与圆心的关系，利用几何原理进行计算，相对于利用软件计算图片上图像的最亮点作为光学中心的传统光学检测方法中更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，尤其涉及一种鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法及检测装置、校正方法。
背景技术
鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短的并且视角接近或等于180°。它是一种极端的广角镜头，“鱼眼镜头”是它的俗称。为使镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，“鱼眼镜头”因此而得名。鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。
与普通视场角镜头不同，鱼眼镜头的成像圆全部落在光学传感器的感光区域内，因此，鱼眼镜头的成像圆无法利用同灰度光晕来计算出光心位置。而随着用户对图像画质要求的不断提升，获取更好的图像效果成为用户的新的要求，光学传感器的中心和鱼眼镜头的光学中心(即镜头的光学中心轴与光学传感器的交点)要尽量重合，一旦出现鱼眼镜头的光心位置相对于光学传感器中心发生偏移，将导致画面丢失。
因此，如何准确获得鱼眼镜头光心位置成为亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法及检测装置、校正方法，以解决现有技术中鱼眼镜头的光学中心无法利用同灰度光晕得到光心位置，或者光心位置获取不准确的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光学中心检测方法，基于包含鱼眼镜头和光学传感器的摄像模组，所述光学中心检测方法包括：
获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；
识别所述圆弧图像中的一段圆弧；
计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。
优选地，所述计算得到所述计算得到所述一段圆弧的圆心，具体包括：
选取所述一段圆弧上的至少三个点；
连接所述至少三个点构成至少两条相交的弦；
分别做所述弦的垂直平分线，所述弦的垂直平分线的交点为所述一段圆弧的圆心。
优选地，所述选取所述一段圆弧上的至少三个点，具体包括：
选取所述一段圆弧上的任意三个点。
优选地，所述选取所述一段圆弧上的至少三个点，具体包括：
选取所述一段圆弧上的任意四个点。
本发明还提供一种光学中心检测装置，用于实现上面所述的光学中心检测方法，所述光学中心检测装置包括：
图像采集模块，用于获得经过鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；
圆弧识别模块，用于识别所述圆弧图像中的一段圆弧；
计算模块，用于计算得到所述一段圆弧的圆心。
本发明还提供一种光学中心校正方法，基于鱼眼镜头摄像模组，所述鱼眼镜头摄像模组包括鱼眼镜头和光学传感器，所述光学中心校正方法包括：
采用上面所述的光学中心检测方法确定所述鱼眼镜头的光学中心；
获取所述光学传感器的光学中心；
计算所述鱼眼镜头的光学中心与所述光学传感器的光学中心之间的偏移量；
根据所述偏移量，移动所述鱼眼镜头的光学中心至与所述光学传感器的光学中心重合，对所述鱼眼镜头的光学中心进行校正。
优选地，所述获取所述光学传感器的光学中心，具体包括：
所述图片为矩形；
获取所述图片的中心，作为所述光学传感器的光学中心。
经由上述的技术方案可知，本发明提供的鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法，包括：获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；识别所述圆弧图像中的一段圆弧；计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。本发明提供的光学检测方法基于圆弧与圆心的关系，利用几何原理进行计算，相对于利用软件计算图片上图像的最亮点作为光学中心的传统光学检测方法中更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中其他镜头摄像模组拍摄得到的图片；
图2为鱼眼镜头摄像模组拍摄得到的图片；
图3为本发明实施例提供的光学检测方法流程示意图；
图4为本发明实施例中计算圆弧圆心的方法示意图；
图5为本发明实施例提供的光学检测装置示意图；
图6为本发明实施例提供的光学中心校正方法流程示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有技术中其他镜头光学中心检测方法不适合于鱼眼镜头的光学中心检测，而且一旦出现鱼眼镜头的光心位置相对于光学传感器中心发生偏移，将导致画面丢失。
发明人发现，如图1所示，为现有技术中其他镜头与光学传感器成像的图片，通常情况下，光学传感器的感光芯片20面积大于镜头成像圆10，镜头成像圆10完全落入到感光芯片20内部，通过形成的光亮图案与感光芯片的其他部分的光强度，得到镜头成像圆，再利用同灰度光晕法，可以得到成像圆的圆心。但是如图2所示，为鱼眼镜头的成像圆，由于鱼眼镜头的特点，其成像圆100比光学传感器的感光芯片200面积大，进而无法在光学传感器的感光芯片上得到完整的圆形图案。因此，同灰度光晕法无法使用。
基于此，本发明提供一种光学中心检测方法，基于包含鱼眼镜头和光学传感器的摄像模组，所述光学中心检测方法包括：
获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；
识别所述圆弧图像中的一段圆弧；
计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。
本发明提供的鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法，包括：获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；识别所述圆弧图像中的一段圆弧；计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。本发明提供的光学检测方法基于圆弧与圆心的关系，利用几何原理进行计算，相对于利用软件计算图片上图像的最亮点作为光学中心的传统光学检测方法中更加准确。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参见图3所示，为本发明实施例提供的光学检测方法流程示意图，需要说明的是，本实施例中所述光学检测方法基于包含鱼眼镜头和光学传感器的摄像模组，所述光学检测方法包括：
S101：获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；
可以参见图2，图2即为经过鱼眼镜头的光在光学传感器上所形成的图片。所述图片上通常只包括一部分圆弧，而不包括整个成像圆。
S102：识别所述圆弧图像中的一段圆弧；
本实施例中不限定识别所述圆弧图像中的一段圆弧的方法，可以采用光强亮度识别方法，也可以采用其他方法识别得到一段圆弧。另外，本实施例中也不限定所述一段圆弧的长度，只要能够满足后续计算得到圆心即可。可选的，在所述圆弧图像中选择圆弧弧长较长的一段圆弧，从而使得计算结果更加精确，避免由于圆弧较短，计算出的圆心偏差较大。
S103：计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。
本实施例中，所述计算得到所述计算得到所述一段圆弧的圆心，具体包括：
选取所述一段圆弧上的至少三个点；
连接所述至少三个点构成至少两条相交的弦；
分别做所述弦的垂直平分线，所述弦的垂直平分线的交点为所述一段圆弧的圆心。
需要说明的是，本实施例中不限定选取一段圆弧上的点的个数，只要超过三个，能够构成至少两条相交的弦即可得到圆弧的圆心。
可选的，所述选取所述一段圆弧上的至少三个点，具体包括：选取所述一段圆弧上的任意三个点。为了避免较短距离内的圆弧不够平滑，本实施例中可选的，所述三个点之间的间距较大，具体地：
请参见图4所示，为本发明实施例中提供的根据圆弧计算圆心的方法示意图；选取所述圆弧AB上的至少三个点。所述三个点可以包括圆弧的两个端点和位于两个端点之间的另一个点C，通过连接点A、点C和点B、点C，得到两条不平行的弦AC和BC，再分别制作弦AC和弦BC的垂直平分线(中垂线)，两条垂直平分线相交一点，该点即为一段圆弧对应的圆心O。
本实施例中还可以选取所述一段圆弧上的任意四个点，通过上述计算方法得到一段圆弧对应的圆心O。在计算过程中，尽量选择距离较远的两个点作为弦进行计算，以提高圆心的精确度。
另外，还可以选取一段圆弧上的N个点，连接得到弦，并做弦的垂直平分线，得到多条垂直平分线，由于误差存在，所述多条垂直平分线的交点可能不交于一个点上，此时，可以建立坐标系，通过计算多个交点的平均值，从而得到更加精确的圆心。
本发明提供的鱼眼镜头摄像模组的光学中心检测方法，包括：获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；识别所述圆弧图像中的一段圆弧；计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。本发明提供的光学检测方法基于圆弧与圆心的关系，利用几何原理进行计算，相对于利用软件计算图片上图像的最亮点作为光学中心的传统光学检测方法中更加准确。
本发明的另一个实施例还提供一种光学中心检测装置，用于实现上一实施例中所述的光学中心检测方法，所述光学中心检测装置，请参见图5，包括：
图像采集模块21，用于获得经过鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；圆弧识别模块22，用于识别所述圆弧图像中的一段圆弧；计算模块23，用于计算得到所述一段圆弧的圆心。
图像采集模块21能够将超广角摄像模组形成的包含圆形图像的图片采集到光学中心检测装置中，用于后续的计算。
计算模块23接收圆弧识别模块22的信号，根据圆弧的圆心计算方法计算得到一段圆弧对应的圆心，该圆心坐标即为鱼眼镜头摄像模组的光学中心，从而准确确定了光学中心的位置。
本实施例提供的光学中心检测装置能够准确计算出光学中心的位置，从而给后续依据光学中心的其他工作提供了较高的准确性。
本发明实施例还提供一种光学中心校正方法，基于鱼眼镜头摄像模组，所述鱼眼镜头摄像模组包括鱼眼镜头和光学传感器，请参见图6所示，所述光学中心校正方法包括：
S201：采用本发明上面实施例所述的光学中心检测方法确定所述鱼眼镜头的光学中心；
S202：获取所述光学传感器的光学中心；
S203：计算所述鱼眼镜头的光学中心与所述光学传感器的光学中心之间的偏移量；
S204：根据所述偏移量，移动所述鱼眼镜头的光学中心至与所述光学传感器的光学中心重合，对所述鱼眼镜头的光学中心进行校正。
其中，所述获取所述光学传感器的光学中心，具体包括：所述图片为矩形；获取所述图片的中心，作为所述光学传感器的光学中心。
由于本实施例中获取鱼眼镜头光学中心的方法能够相对于现有技术得到鱼眼镜头更加精确的光学中心，从而能够计算得到更为精确的鱼眼镜头与光学传感器的光学中心之间的偏移量，再根据该偏移量对摄像模组的光学中心进行补偿，从而提高了鱼眼镜头摄像模组的摄像质量。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种光学中心检测方法，其特征在于，基于包含鱼眼镜头和光学传感器的摄像模组，所述光学中心检测方法包括：
获取经过所述鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；
识别所述圆弧图像中的一段圆弧；
计算得到所述一段圆弧的圆心，将所述圆心作为所述鱼眼镜头摄像模组的光学中心。
2.根据权利要求1所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述计算得到所述计算得到所述一段圆弧的圆心，具体包括：
选取所述一段圆弧上的至少三个点；
连接所述至少三个点构成至少两条相交的弦；
分别做所述弦的垂直平分线，所述弦的垂直平分线的交点为所述一段圆弧的圆心。
3.根据权利要求2所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述选取所述一段圆弧上的至少三个点，具体包括：
选取所述一段圆弧上的任意三个点。
4.根据权利要求2所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述选取所述一段圆弧上的至少三个点，具体包括：
选取所述一段圆弧上的任意四个点。
5.一种光学中心检测装置，其特征在于，用于实现权利要求1所述的光学中心检测方法，所述光学中心检测装置包括：
图像采集模块，用于获得经过鱼眼镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包括圆弧图像；
圆弧识别模块，用于识别所述圆弧图像中的一段圆弧；
计算模块，用于计算得到所述一段圆弧的圆心。
6.一种光学中心校正方法，其特征在于，基于鱼眼镜头摄像模组，所述鱼眼镜头摄像模组包括鱼眼镜头和光学传感器，所述光学中心校正方法包括：
采用权利要求1所述的光学中心检测方法确定所述鱼眼镜头的光学中心；
获取所述光学传感器的光学中心；
计算所述鱼眼镜头的光学中心与所述光学传感器的光学中心之间的偏移量；
根据所述偏移量，移动所述鱼眼镜头的光学中心至与所述光学传感器的光学中心重合，对所述鱼眼镜头的光学中心进行校正。
7.根据权利要求6所述的光学中心校正方法，其特征在于，所述获取所述光学传感器的光学中心，具体包括：
所述图片为矩形；
获取所述图片的中心，作为所述光学传感器的光学中心。
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