CN113156408A - 一种对比度标定方法、装置及设备 - Google Patents
一种对比度标定方法、装置及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113156408A CN113156408A CN202110294451.0A CN202110294451A CN113156408A CN 113156408 A CN113156408 A CN 113156408A CN 202110294451 A CN202110294451 A CN 202110294451A CN 113156408 A CN113156408 A CN 113156408A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- time domain
- image
- domain parameter
- contrast
- calculating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本申请适用于光学技术领域,提供了一种对比度标定方法,包括:通过获取第一图像和第二图像,第一图像为明场环境下采集的图像,第二图像为暗光环境下采集的图像;根据第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;根据第一时域参数和第二时域参数计算目标抽头的对比度。上述方法中,对比度包括时间调制对比度和空间调制对比度。本申请提供了一种将时间调制对比度和空间调制对比度解耦合的方法,为解调器件的性能优化设计提供了依据,并且可以根据得到的时间调制对比度和空间调制对比度,修正各个抽头输出的采样信号。
Description
技术领域
本申请属于光学技术领域,尤其涉及一种对比度标定方法、装置及设备。
背景技术
在TOF深度相机中,通过计算发射光信号与采集到的被目标反射的光信号的时间差来测量目标的距离信息,分为直接飞行时间测量法和间接飞行时间测量法。其中,间接飞行时间测量方法通过将发射光的功率波形调制为正弦波,解调元件在不同的时间段对接收光的功率进行能量积分;一般来说,解调元件会有几个不同的采集时间段,这种对回波的正弦信号的分时间段采集等效于对正弦信号进行多点采样;解调元件输出对回波正弦信号的多个采样值,处理电路计算出回波正弦信号从发射到接收的相位差值,基于相位差值计算出目标的距离信息。
然而,一般来说,解调元件在对单个回波正弦信号进行能量积分时,都是共用同一个像素。几个不同的读出和电荷累计元件(称为抽头)共同连接这同一个像素,在进行分时采集信号的过程中,难免不同抽头之间出现接收电荷信号的时间上的串扰和空间上的串扰。一般来说,时间串扰和空间串扰是耦合在一起的,无法单独测量,这样就无法单独标定空间调制对比度和时间调制对比度。
发明内容
本申请实施例提供了一种对比度标定方法、装置及设备,可以解决现有技术中无法单独标定空间调制对比度和时间调制对比度的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种对比度标定方法,包括:
获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像;
根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;
根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
进一步地,所述根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度,包括:
根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益;
根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度。
进一步地,所述第一图像包括第一明场图像,所述第一时域参数包括与所述第一明场图像对应的第一明场时域参数,所述第二图像包括暗域图像,所述第二时域参数包括与所述暗域图像对应的暗域时域参数;
所述根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益,包括:
根据所述第一明场时域参数和所述暗域时域参数计算所述目标抽头的增益。
进一步地,所述第一图像包括第二明场图像,所述第一时域参数包括与所述第二明场图像对应的第二明场时域参数;
所述根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度,包括:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的目标空间调制对比度。
进一步地,所述目标抽头包括第一抽头和第二抽头;
所述根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的目标空间调制对比度,包括:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益,计算得到所述第一抽头和所述第二抽头之间不同曝光时间对应的初始空间调制对比度;
将所述初始空间调制对比度中的最大值作为所述第一抽头和所述第二抽头之间的目标空间调制对比度。
进一步地,所述第一图像包括第三明场图像,所述第一时域参数包括与所述第三明场图像对应的第三明场时域参数;
所述根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度,包括:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的时间调制对比度。
进一步地,所述根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的时间调制对比度,包括:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算相邻所述目标抽头的调制对比度;
根据所述调制对比度、空间对比度和时间调制对比度三者之间的关系,计算得到时间调制对比度。
第二方面,本申请实施例提供了一种对比度标定装置,包括:
获取单元,用于获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像;
第一计算单元,用于根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;
第二计算单元,用于根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
进一步地,所述第二计算单元,包括:
第三计算单元,用于根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益;
第四计算单元,用于根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度。
进一步地,所述第一图像包括第一明场图像,所述第一时域参数包括与所述第一明场图像对应的第一明场时域参数,所述第二图像包括暗域图像,所述第二时域参数包括与所述暗域图像对应的暗域时域参数;
所述第三计算单元,具体用于:
根据所述第一明场时域参数和所述暗域时域参数计算所述目标抽头的增益。
进一步地,所述第一图像包括第二明场图像,所述第一时域参数包括与所述第二明场图像对应的第二明场时域参数;
所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的目标空间调制对比度。
进一步地,所述目标抽头包括第一抽头和第二抽头;
所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益,计算得到所述第一抽头和所述第二抽头之间不同曝光时间对应的初始空间调制对比度;
将所述初始空间调制对比度中的最大值作为所述第一抽头和所述第二抽头之间的目标空间调制对比度。
进一步地,所述第一图像包括第三明场图像,所述第一时域参数包括与所述第三明场图像对应的第三明场时域参数;
所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的时间调制对比度。
进一步地,所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算相邻所述目标抽头的调制对比度;
根据所述调制对比度、空间调制对比度和时间调制对比度之间的对应关系,计算得到时间调制对比度。
第三方面,本申请实施例提供了一种对比度标定设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时实现如上述第一方面所述的对比度标定方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的对比度标定方法。
本申请实施例中,通过获取第一图像和第二图像,第一图像为明场环境下采集的图像,第二图像为暗光环境下采集的图像;根据第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;根据第一时域参数和第二时域参数计算目标抽头的对比度。上述方法中,对比度包括时间调制对比度和空间调制对比度,设备可以根据第一时域参数和第二时域参数分别计算出目标抽头的时间调制对比度和空间调制对比度,提供了一种将时间调制对比度和空间调制对比度解耦合的方法,为解调器件的设计性能优化提供了依据,并且可以根据得到的时间调制对比度和空间调制对比度,修正各个抽头输出的采样信号。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请第一实施例提供的一种对比度标定方法的示意流程图;
图2是本申请第一实施例提供的一种对比度标定方法中S103细化的示意流程图;
图3是本申请第二实施例提供的对比度标定装置的示意图;
图4是本申请第三实施例提供的对比度标定设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
请参见图1,图1是本申请第一实施例提供的一种对比度标定方法的示意流程图。本实施例中一种对比度标定方法的执行主体为具有对比度标定功能的设备。如图1所示的对比度标定方法可以包括:
S101:获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像。
设备获取第一图像和第二图像。其中,第一图像为明场环境下采集的图像,第二图像为暗光环境下采集的图像。
在本实施例中,采集第一图像和第二图像的环境可以进行如下设置:设置TOF深度相机处于暗室中并控制温度恒定;TOF深度相机包括发射模组和接收模组,其中,发射模组包括光源,接收模组包括图像传感器,图像传感器包括多个像素,每个像素包括至少两个抽头,用于采集入射到图像传感器上的光信号,以获取图像。TOF深度相机对准标定板进行拍摄获取图像,其中,标定板和TOF深度相机的距离可以进行设置,例如将标定板和TOF深度相机的距离设置为500mm。此外,可以对频率、占空比、照明功率等进行设置。
暗光环境即为发射模组的光源不发光的环境,明场环境为发射模组的光源发射脉冲光束的环境。TOF深度相机在明场环境下采集一定数量的图像,作为第一图像,例如,以50%图像饱和为准,光功率配置为1.5w,连续采集100图像,作为第一图像;在暗光环境下采集一定数量的图像,作为第二图像。
其中,可以理解的是,第一图像为明场环境下采集的图像,可以包括在明场环境下采集的不同参数对应的图像,第二图像同理。
在采集图像过程中始终保持温度恒定,降低温度对传感器采样的影响。
S102:根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数。
设备根据第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数。其中,第一时域参数为第一图像的时域相关的参数,第一时域参数可以包括第一时域均值和/或第一时域方差,此处不做限制。设备处理第一图像,通过第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,例如,设备获取每一帧第一图像采样后每个抽头采集的灰度值,即光能量,多帧测量求平均值即为第一时域均值。进一步,根据第一时域均值可以求出第一时域方差。
根据第二图像计算目标抽头对应的第二时域参数,可以参阅根据第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数的相关描述,此处不再赘述。
S103:根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
设备根据第一时域参数和第二时域参数计算目标抽头的对比度,其中,对比度包括时间对比度和空间对比度。设备可以根据第一时域参数和第二时域参数分别计算出目标抽头的时间对比度和空间对比度。
其中,时间对比度是指由于像素的空间面积和抽头的离散空间分布,部分在第一个抽头开启采集时产生的电荷信号由于空间距离,并没有进入到该抽头;转而在下一个抽头开启采集时,进入到下一个抽头中生成信号。
空间对比度是指当某一个抽头开启电荷采集时,指向开启电荷采集的抽头电势场梯度升高,指向未开启电荷采集的抽头电势场梯度降低;然而,即使未开启电荷采集的抽头电势场梯度低,然而由于电荷的布朗运动,仍然会有像素中接近未开启抽头位置的信号电荷进入到未开启抽头中,产生的空间信号串扰。
具体来说,S103可以包括S1031~S1032,如图2所示,S1031~S1032具体如下:
S1031:根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益。
设备根据第一时域参数和第二时域参数计算目标抽头的增益,设备可以根据第一时域参数中包括的第一时域均值和/或第一时域方差,以及第二时域参数中包括的第二时域均值和/或第二时域方差来计算目标抽头的增益。
其中,可以理解的是,本实施例中,至少需要存在两个目标抽头,每个目标抽头的增益并不相同,需要分别计算出各个目标抽头的增益。
具体来说,第一图像包括第一明场图像,第一时域参数包括与第一明场图像对应的第一明场时域参数,第二图像包括暗域图像,第二时域参数包括与暗域图像对应的暗域时域参数。设备根据第一明场时域参数和暗域时域参数计算目标抽头的增益。其中,在采集第一明场图像对占空比并不做限制。
其中,第一明场时域参数可以包括第一时域均值M(u,v)bright和第一时域方差σ2(u,v)bright,暗域时域参数可以包括第二时域均值M(u,v)dark和第二时域方差σ2(u,v)dark,则增益可以按照如下公式计算:
S1032:根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度。
设备根据第一时域参数、第二时域参数和增益计算目标抽头的对比度,设备中预先存储了调制对比度的计算规则,例如,时间调制对比度计算规则、以及空间调制对比度计算规则。设备根据调制对比度计算规则、第一时域参数、第二时域参数和增益计算目标抽头的时间调制对比度以及空间调制对比度。
具体来说,在计算空间调制对比度时,第一图像包括第二明场图像,第一时域参数包括与第二明场图像对应的第二明场时域参数,第二图像包括暗域图像,第二时域参数包括与暗域图像对应的暗域时域参数。
本实施例中,在采集第二明场图像时,可以在采集完第一明场图像和暗域图像后,继续采集。在采集第二明场图像时,占空比应该设置为不为零的尽可能小的值,最理想的值为不为零的最小值,这样,可以减少时间调制对比度对采样值的影响,这样在这一步中就不考虑时间调制对比度的影响了,将时间调制对比度和空间调制对比度解耦合。
设备根据第二明场时域参数、暗域时域参数和增益计算目标抽头的目标空间调制对比度。设备中预先存储了空间调制对比度计算规则。设备根据空间调制对比度计算规则、第一时域参数、第二时域参数和增益计算目标抽头的空间调制对比度。
当目标抽头包括第一抽头和第二抽头。设备根据第二明场时域参数、暗域时域参数和增益,计算得到第一抽头和第二抽头之间不同曝光时间对应的初始空间调制对比度;将初始空间调制对比度中的最大值作为第一抽头和第二抽头之间的目标空间调制对比度。
具体来说,计算第一抽头和第二抽头之间的目标空间调制对比度SCM(u,v)可以参考如下公式:
其中,n表示不同的曝光时间,A和B分别表示第一抽头和第二抽头。表示在曝光时间n时,抽头A对应的第二明场时域参数包括的第一时域均值,表示在曝光时间n时,抽头A对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,表示在曝光时间n时,抽头B对应的第二明场时域参数包括的第一时域均值,表示在曝光时间n时,抽头B对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,Gain(u,v)A表示抽头A的增益,Gain(u,v)B表示抽头B的增益。当四次相位延时曝光采集时,每次曝光都可以计算到一个初始空间调制对比度,选择四次曝光中的最大值作为目标空间调制对比度。
当目标抽头的数量为四个时,可以参考如下公式:
其中,i和j都表示同一像素的不同抽头且i≠j。若再加上四次相位延迟曝光每次曝光都可以计算出一个初始空间调制对比度并取最大值。表示抽头i对应的第二明场时域参数包括的第一时域均值,表示抽头i对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,表示抽头j对应的第二明场时域参数包括的第一时域均值,表示抽头j对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,Gain(u,v)i表示抽头i的增益,Gain(u,v)j表示抽头j的增益。
具体来说,在计算时间调制对比度时,第一图像包括第三明场图像,第一时域参数包括与第三明场图像对应的第三明场时域参数。
在一个实施例中,在采集第三明场图像时,可以在采集完第二明场图像后,继续采集。在采集第三明场图像时,占空比应该大于采集第二明场图像时的占空比。
抽头的时间串扰即受到发射脉冲信号占空比的影响,在采集不同距离的目标是也会产生一定的影响,因此还需要标定测量不同飞行时间时抽头采集的灰度值。在标定过程中,标定板与TOF深度相机距离固定设置飞行时间为t1,通过设置延迟电路,对发射光脉冲信号施加不同的时间延迟t,用于模拟目标飞行时间为t1+t时抽头采集的灰度值。需要说明的是,第三明场图像是延迟图像,需要改变电路虚拟时间延迟,采集不同时间延迟下的图像,作为第三明场图像。其中,时间延迟调节步长最佳为10ps,越小越好。
设备根据第三明场时域参数、暗域时域参数和增益计算目标抽头的时间调制对比度。设备中预先存储了时间调制对比度计算规则。设备根据时间调制对比度计算规则、第一时域参数、第二时域参数和增益计算目标抽头的时间调制对比度。
具体来说,设备根据第三明场时域参数、暗域时域参数和增益计算相邻目标抽头的调制对比度CM(u,v),具体可以参照以下公式:
其中,n表示不同的曝光时间,当四次相位延时曝光采集时每次曝光都可以计算到一个调制对比度,选择四次曝光中的最大值作为本次的调制对比度,A和B分别表示两个抽头,表示在曝光时间n时,抽头A对应的第三明场时域参数包括的第一时域均值,表示在曝光时间n时,抽头A对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,表示在曝光时间n时,抽头B对应的第三明场时域参数包括的第一时域均值,表示在曝光时间n时,抽头B对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,Gain(u,v)A表示抽头A的增益,Gain(u,v)B表示抽头B的增益。暗环境时计算出的时域均值都是一样的,所以不涉及到多次相位延迟曝光的问题。
设备根据调制对比度、空间调制对比度和时间调制对比度之间的对应关系,计算得到时间调制对比度,具体可以参照如下公式:
其中,SCM是根据第二明场时域参数、暗域时域参数和增益,计算得到抽头之间不同曝光时间对应的初始空间调制对比度。
当目标抽头的数量为四个时,设备根据第三明场时域参数、暗域时域参数和增益计算相邻目标抽头的调制对比度CM(u,v)以及时间调制对比度,具体可以参照以下公式:
其中,i和j都表示同一像素的不同抽头且i≠j。若再加上四次相位延迟曝光每次曝光都可以计算出一个调制对比度并取最大值。表示抽头i对应的第三明场时域参数包括的第一时域均值,表示抽头i对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,表示抽头j对应的第三明场时域参数包括的第一时域均值,表示抽头j对应的暗域时域参数包括的第二时域均值,Gain(u,v)i表示抽头i的增益,Gain(u,v)j表示抽头j的增益。
在一个实施例中,当脉冲宽度较大时,也可以采用合并相邻的两个抽头看做一个抽头来计算时间调制对比度,对应的也需要先采用合并的方式计算出对应的空间调制对比度。例如抽头数量为4个时,可以选择将相邻的两个抽头看做一组计算出时间调制对比度,其中只能选择开启时间相邻的两个抽头作为一组,例如A、B、C、D四个抽头依次开启,选择抽头A,B为一组,抽头C,D为一组,此时的时间调制对比度为参照以下公式计算:
或者,则还可以计算QB+C和QD+A,再计算出一个时间调制对比度。此时,空间调制对比度SCM也是基于第二明场图像采集时,合并后的一组抽头数据计算出来的。
本申请实施例中,通过获取第一图像和第二图像,第一图像为明场环境下采集的图像,第二图像为暗光环境下采集的图像;根据第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;根据第一时域参数和第二时域参数计算目标抽头的对比度。上述方法中,调制对比度包括时间调制对比度和空间调制对比度,设备可以根据第一时域参数和第二时域参数分别计算出目标抽头的时间调制对比度和空间调制对比度,提供了一种将时间调制对比度和空间调制对比度解耦合的方法,为解调器件的性能优化设计提供了依据,并且可以根据得到的时间调制对比度和空间调制对比度,修正各个抽头输出的采样信号。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
请参见图3,图3是本申请第二实施例提供的对比度标定装置的示意图。包括的各单元用于执行图1~2对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1~2对应的实施例中的相关描述。为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。
参见图3,对比度标定装置3包括:
获取单元310,用于获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像;
第一计算单元320,用于根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;
第二计算单元330,用于根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
进一步地,所述第二计算单元330,包括:
第三计算单元,用于根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益;
第四计算单元,用于根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度。
进一步地,所述第一图像包括第一明场图像,所述第一时域参数包括与所述第一明场图像对应的第一明场时域参数,所述第二图像包括暗域图像,所述第二时域参数包括与所述暗域图像对应的暗域时域参数;
所述第三计算单元,具体用于:
根据所述第一明场时域参数和所述暗域时域参数计算所述目标抽头的增益。
进一步地,所述第一图像包括第二明场图像,所述第一时域参数包括与所述第二明场图像对应的第二明场时域参数;
所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的目标空间调制对比度。
进一步地,所述目标抽头的数量为两个,所述目标抽头包括第一抽头和第二抽头;
所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益,计算得到所述第一抽头和所述第二抽头之间不同曝光时间对应的初始空间调制对比度;
将所述初始空间调制对比度中的最大值作为所述第一抽头和所述第二抽头之间的目标空间调制对比度。
进一步地,所述第一图像包括第三明场图像,所述第一时域参数包括与所述第三明场图像对应的第三明场时域参数;
所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的时间调制对比度。
进一步地,所述第四计算单元,具体用于:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算相邻所述目标抽头的调制对比度;
根据所述调制对比度、空间调制对比度和时间调制对比度之间的对应关系,计算得到时间调制对比度。
图4是本申请第三实施例提供的对比度标定设备的示意图。如图4所示,该实施例的对比度标定设备4包括:处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42,例如对比度标定程序。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个对比度标定方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至103。或者,所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图3所示模块310至330的功能。
示例性的,所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中,并由所述处理器40执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序42在所述对比度标定设备4中的执行过程。例如,所述计算机程序42可以被分割成获取单元、第一计算单元、第二计算单元,各单元具体功能如下:
获取单元,用于获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像;
第一计算单元,用于根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;
第二计算单元,用于根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
所述对比度标定设备可包括,但不仅限于,处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解,图4仅仅是对比度标定设备4的示例,并不构成对对比度标定设备4的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述对比度标定设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
所述存储器41可以是所述对比度标定设备4的内部存储单元,例如对比度标定设备4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述对比度标定设备4的外部存储设备,例如所述对比度标定设备4上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述对比度标定设备4还可以既包括所述对比度标定设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述对比度标定设备所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请方法实施例基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见方法实施例部分,此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,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,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种网络设备,该网络设备包括:至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在移动终端上运行时,使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括:能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/网络设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,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讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对比度标定方法,其特征在于,包括:
获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像;
根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;
根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
2.如权利要求1所述的对比度标定方法,其特征在于,所述根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度,包括:
根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益;
根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度。
3.如权利要求2所述的对比度标定方法,其特征在于,所述第一图像包括第一明场图像,所述第一时域参数包括与所述第一明场图像对应的第一明场时域参数,所述第二图像包括暗域图像,所述第二时域参数包括与所述暗域图像对应的暗域时域参数;
所述根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的增益,包括:
根据所述第一明场时域参数和所述暗域时域参数计算所述目标抽头的增益。
4.如权利要求2所述的对比度标定方法,其特征在于,所述第一图像包括第二明场图像,所述第一时域参数包括与所述第二明场图像对应的第二明场时域参数;
所述根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度,包括:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的目标空间调制对比度。
5.如权利要求4所述的对比度标定方法,其特征在于,所述目标抽头包括第一抽头和第二抽头;
所述根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的目标空间调制对比度,包括:
根据所述第二明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益,计算得到所述第一抽头和所述第二抽头之间不同曝光时间对应的初始空间调制对比度;
将所述初始空间调制对比度中的最大值作为所述第一抽头和所述第二抽头之间的目标空间调制对比度。
6.如权利要求2所述的对比度标定方法,其特征在于,所述第一图像包括第三明场图像,所述第一时域参数包括与所述第三明场图像对应的第三明场时域参数;
所述根据所述第一时域参数、所述第二时域参数和所述增益计算所述目标抽头的对比度,包括:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的时间调制对比度。
7.如权利要求6所述的对比度标定方法,其特征在于,所述根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算所述目标抽头的时间调制对比度,包括:
根据所述第三明场时域参数、所述暗域时域参数和所述增益计算相邻所述目标抽头的调制对比度;
根据所述调制对比度、空间调制对比度和时间调制对比度三者之间的关系,计算得到时间调制对比度。
8.一种对比度标定装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取第一图像和第二图像,所述第一图像为明场环境下采集的图像,所述第二图像为暗光环境下采集的图像;
第一计算单元,用于根据所述第一图像计算目标抽头对应的第一时域参数,以及,根据所述第二图像计算所述目标抽头对应的第二时域参数;
第二计算单元,用于根据所述第一时域参数和所述第二时域参数计算所述目标抽头的对比度。
9.一种对比度标定设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110294451.0A CN113156408B (zh) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 一种对比度标定方法、装置及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110294451.0A CN113156408B (zh) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 一种对比度标定方法、装置及设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113156408A true CN113156408A (zh) | 2021-07-23 |
CN113156408B CN113156408B (zh) | 2024-07-12 |
Family
ID=76887816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110294451.0A Active CN113156408B (zh) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 一种对比度标定方法、装置及设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113156408B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101271253A (zh) * | 2007-03-20 | 2008-09-24 | 精工爱普生株式会社 | 图像检查方法及图像检查装置 |
CN101873429A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-10-27 | 杭州海康威视软件有限公司 | 图像对比度的处理方法及装置 |
CN101937064A (zh) * | 2008-12-04 | 2011-01-05 | 奥萝瑞磁振造影公司 | 通过组合来自多个图像采集的子集来扩展mri数据的分辨率 |
JP2012029029A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法及び撮像装置 |
CN103167245A (zh) * | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 比亚迪股份有限公司 | 一种自动对比度计算装置 |
CN107454388A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-08 | 上海兆芯集成电路有限公司 | 图像处理方法以及使用该方法的装置 |
CN108322670A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-07-24 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种多摄像头系统的控制方法、移动终端及存储介质 |
WO2020042074A1 (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 曝光调整方法和装置 |
CN111679289A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-18 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种深度计算系统、方法及计算机可读存储介质 |
-
2021
- 2021-03-19 CN CN202110294451.0A patent/CN113156408B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101271253A (zh) * | 2007-03-20 | 2008-09-24 | 精工爱普生株式会社 | 图像检查方法及图像检查装置 |
CN101937064A (zh) * | 2008-12-04 | 2011-01-05 | 奥萝瑞磁振造影公司 | 通过组合来自多个图像采集的子集来扩展mri数据的分辨率 |
CN101873429A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-10-27 | 杭州海康威视软件有限公司 | 图像对比度的处理方法及装置 |
JP2012029029A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法及び撮像装置 |
CN103167245A (zh) * | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 比亚迪股份有限公司 | 一种自动对比度计算装置 |
CN107454388A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-08 | 上海兆芯集成电路有限公司 | 图像处理方法以及使用该方法的装置 |
CN108322670A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-07-24 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种多摄像头系统的控制方法、移动终端及存储介质 |
WO2020042074A1 (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 曝光调整方法和装置 |
CN111679289A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-18 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种深度计算系统、方法及计算机可读存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SHREE K. NAYAR 等: "Adaptive Dynamic Range Imaging: Optical Control of Pixel Exposures Over Space and Time", 《PROCEEDINGS NINTH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER VISION》, pages 1 - 8 * |
周广增 等: "透射光源下提升图像对比度的照明系统", 《光电子.激光》, vol. 23, no. 03, pages 595 - 601 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113156408B (zh) | 2024-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2717012B1 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
CN109903241A (zh) | 一种tof相机系统的深度图像校准方法及系统 | |
EP3715907A1 (en) | Methods and apparatuses for compensating light reflections from a cover of a time-of-flight camera | |
CN110187355B (zh) | 一种距离测量方法及深度相机 | |
CN112255636A (zh) | 一种距离测量方法、系统及设备 | |
DE102016106511A1 (de) | Parametrische Online-Kalibrierung und Kompensation bei der TOF-Bilderzeugung | |
CN108802746B (zh) | 一种抗干扰的测距方法及装置 | |
CN111352120B (zh) | 飞行时间测距系统及其测距方法 | |
CN110471075B (zh) | 雷达测距方法、装置及终端设备 | |
CN110609299A (zh) | 一种基于tof的三维成像系统 | |
CN112114324A (zh) | 一种距离测量方法、装置、终端设备及存储介质 | |
CN111366943B (zh) | 飞行时间测距系统及其测距方法 | |
WO2022188884A1 (zh) | 一种距离测量方法、系统及装置 | |
CN113325408B (zh) | 噪声估计的方法、装置及相关设备 | |
CN112255635A (zh) | 一种距离测量方法、系统及设备 | |
CN115131215A (zh) | 一种图像的校正方法及及屏下系统 | |
CN110708471B (zh) | 一种基于主动照明的ccd自关联成像系统及方法 | |
CN113156408A (zh) | 一种对比度标定方法、装置及设备 | |
CN113298778B (zh) | 一种基于飞行时间的深度计算方法、系统及存储介质 | |
WO2023279619A1 (zh) | 一种itof测距系统及屏蔽模糊距离值的方法 | |
WO2022160622A1 (zh) | 一种距离测量方法、装置及系统 | |
WO2023279621A1 (zh) | 一种itof测距系统及计算被测物反射率的方法 | |
CN112198494B (zh) | 飞行时间模组标定方法、装置、系统及终端设备 | |
CN113052886A (zh) | 一种采用双目原理的双tof相机深度信息获取方法 | |
EP3748395A1 (en) | Method and apparatus for compensating stray light caused by an object in a scene that is sensed by a time-of-flight camera |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |