CN101271196B - 镜头阴影校正系数确定方法、镜头阴影校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜头阴影校正系数确定方法、镜头阴影校正方法及装置。包括：根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数；由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面；根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，根据确定出的镜头阴影校正系数对该镜头拍摄的图像进行进行镜头阴影校正处理。本发明方法适用于对各种类型的镜头拍摄的图像进行镜头阴影校正，且图像校正效果较好，实现简单。

Description

镜头阴影校正系数确定方法、镜头阴影校正方法及装置 

技术领域

本发明涉及图像处理，尤其涉及图像中镜头阴影校正系数确定方法、镜头阴影校正方法及装置。 

背景技术

镜头阴影是由于镜头透光性不一致造成成像平面曝光不一致的现象，具体表现为得到的图像中间亮四周暗。现有方法中，一般都假设镜头的最中心为最亮点，镜头四周暗度对称，在进行镜头阴影处理时，认为图像四周亮度与中心亮度之比符合光轴和成像点与镜头中心连线之间夹角的余弦4次方的关系，根据这一阴影模型对图像进行镜头阴影校正。采用上述假设及阴影模型对图像进行镜头阴影校正处理，对于镜头阴影比较小的镜头所拍摄的图像具有一定效果。但从一些实际图像的处理效果来看，很多镜头并不完全符合这种假设，因此以余弦4次方为代表的一类阴影模型并不具有通用性，这种模型对于一些阴影效果严重以及最亮点并非在成像平面中心的镜头效果不佳。 

发明内容

本发明提供一种适用于各种类型镜头的、校正效果较好的镜头阴影校正系数确定方法、镜头阴影校正方法及装置。 

本发明提供的镜头阴影校正系数确定方法，包括： 

根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，具体为：获取训练图像各像素点的标准像素值，以及获取用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数； 

由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面； 

采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数， 得到二元高次幂多项式； 

根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

所述采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，包括： 

采用像素点横坐标和纵坐标的2-10次幂多项式拟合所述二维校正曲面。 

所述采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，包括： 

采用像素点横坐标和纵坐标的6次幂多项式拟合所述二维校正曲面。 

本发明还提供一种镜头阴影校正方法，包括： 

输入待校正图像； 

按像素点坐标顺序获取当前像素点坐标的对应像素点的像素值，以及获取与当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数；其中，所述镜头阴影校正系数的确定方法为：根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，具体为：获取训练图像各像素点的标准像素值，以及获取用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数；由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式；根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数； 

用获取的所述像素值乘以获取的所述镜头阴影校正系数，得到校正后图像并输出。 

本发明的上述镜头阴影校正方法，还包括：预先从计算出的每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数中，按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储； 

所述获取与当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，包括： 

根据存储的镜头阴影校正系数以及设定的插值算法，计算出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

所述按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并 存储，包括：每间隔若干个像素点抽取一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储； 

所述设定的插值算法为立方体插值算法。 

本发明还提供一种镜头阴影校正系数确定装置，包括： 

参考校正系数获取单元，用于根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数并输出，包括： 

获取子单元，用于获取一训练图像各像素点的标准像素值，以及用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值； 

计算子单元，用于计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数并输出； 

二维校正曲面生成单元，用于接收所述参考校正系数获取单元输出的所述参考校正系数，生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面； 

拟合单元，用于采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面生成单元生成的二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式； 

镜头阴影校正系数计算单元，用于根据所述拟合单元确定出的多项式，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

本发明还提供一种镜头阴影校正装置，包括： 

图像输入单元，用于接收待校正图像； 

像素值获取单元，用于根据所述图像输入单元接收的待校正图像，按像素点坐标顺序获取当前像素点坐标的对应像素点的像素值并输出； 

镜头阴影校正系数确定单元，用于根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，具体为：获取训练图像各像素点的标准像素值，以及获取用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数；由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，具体为：设 置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式；根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数； 

镜头阴影校正系数输出单元，用于根据所述镜头阴影校正系数确定单元计算出的与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，输出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数； 

校正单元，用于将所述像素值获取单元输出的所述像素值，乘以所述镜头阴影校正系数输出单元输出的对应像素点坐标的镜头阴影校正系数，生成校正后图像； 

图像输出单元，用于输出校正后图像。 

所述镜头阴影校正系数输出单元包括： 

抽取存储子单元，用于从所述镜头阴影校正系数确定单元计算出的每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数中，按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储； 

插值计算输出子单元，用于根据存储的镜头阴影校正系数以及设定的插值算法，计算出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并输出。 

本发明有益效果如下： 

采用本发明，对由镜头拍摄的图像的每一个像素点都确定出其对应的镜头阴影校正系数，即：首先根据训练图像及用镜头拍摄训练图像后得到的拍摄图像，确定出每个像素点的参考校正系数，由每个像素点的参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合二维校正曲面，再根据确定出的二元高次幂多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。由于参考校正系数生成的二维校正曲面为携带有噪声的二维曲面，不是镜头阴影的真实反映，本发明在确定镜头阴影校正系数时，采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合得到的二维曲面，得到二维光滑曲面，使得确定出的镜头阴影校正系数接近真实。且由于针对每一个像素点坐标都有一个唯一确定的对应镜头阴影校正系数，使得图像校正效果较好。本发明方法适用于不同类型的镜头，当需要对某种类型的镜头拍摄的图像进行镜头阴影处理时，只需要预先使用该镜头拍摄训练图像，采用本发明提供的方法即可确定 出针对该镜头所拍摄图像的镜头阴影校正系数，再根据确定出的镜头阴影校正系数对由该镜头所拍摄图像进行校正处理。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的镜头阴影校正系数确定方法步骤流程图； 

图2为本发明实施例提供的镜头阴影校正方法流程图； 

图3为本发明实施例提供的镜头阴影校正系数确定装置结构示意图； 

图4为图3的镜头阴影校正系数确定装置中参考校正系数获取单元结构示意图； 

图5为本发明实施例提供的镜头阴影校正装置结构示意图； 

图6为图5的镜头阴影校正装置中镜头阴影校正系数输出单元结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，用具体实施例对本发明方法及装置进行详细阐述。 

实施例一： 

参见图1，为本发明实施例一提供一种镜头阴影校正系数确定方法，包括如下步骤： 

步骤S101、根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数。 

具体为： 

采用镜头拍摄一幅训练图像，获取该训练图像的拍摄图像；其中，训练图像中每一个像素点的标准像素值为已知。实际中，为简便起见，可以用镜头拍摄一张质地均匀的白纸，例如得到一幅大小为640*480的拍摄图像，假设该训练图像中每一像素点的标准像素值为255，由于镜头阴影的存在，拍摄图像中每一像素点的像素值都有可能发生改变(即每个像素点的真实像素值有可能不等于255)，为此，获取该拍摄图像中每一像素点的真实像素值(具体获取方法 为现有公知常识，不展开描述)。 

在获取到针对训练图像的对应拍摄图像中每一个像素点的真实像素值后，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值(255)的比值，得到每个像素点的参考校正系数。如上述，当图像大小为640*480时，得到640*480个参考校正系数。 

步骤S102、由获得的参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面。 

具体为： 

由于每个参考校正系数是与一个像素点对应的，而每一个像素点具有一个唯一对应的像素点坐标，即图像中按从上到下、从左到右的顺序排列像素点，仍以640*480图像为例，其中： 

第1个像素点对应的像素点坐标为(1，1)； 

第2个像素点对应的像素点坐标为(2，1)； 

第3个像素点对应的像素点坐标为(3，1)； 

…… 

第640个像素点对应的像素点坐标为(640，1)； 

第641个像素点对应的像素点坐标为(1，2)； 

第642个像素点对应的像素点坐标为(2，2)； 

…… 

第307200个像素点(该幅图像的最后一个像素点)对应的像素点坐标为(640，480)； 

假设像素点的横坐标为X，纵坐标为Y，由640*480图像的对应像素点坐标可以生成一个横坐标为X、纵坐标为Y的像素点坐标平面，由于获得的参考校正系数是与该像素点坐标平面上的每一个像素点一一对应的，因此，由获得的640*480个参考校正系数可以生成垂直于该像素点坐标平面的一个二维校正曲面。 

该步骤S102中生成的二维校正曲面所表征的阴影效果不是镜头的真实阴影效果，其中含有噪声，需要进行去噪处理，得到表征镜头真实阴影效果的一个二维光滑曲面，为此，需要继续下列步骤。 

步骤S103、采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面。 

具体为： 

设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，假设像素点横坐标变量为x，纵坐标变量为y，以6次幂为例，其中各多项式的权重系数分别为β₀₀，β₀₁，…，β₆₆，具体计算为： 

$A=\left[\begin{array}{c}a\left(\mathrm{1,1}\right)\\ a\left(\mathrm{1,2}\right)\\ \·\\ \·\\ \·\\ a(x,y)\\ \·\\ \·\\ \·\\ a(M,N)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\φ}}_{00}\left(\mathrm{1,1}\right)& {\mathrm{\φ}}_{01}\left(\mathrm{1,1}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}\left(\mathrm{1,1}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}\left(\mathrm{1,1}\right)\\ {\mathrm{\φ}}_{00}\left(\mathrm{1,2}\right)& {\mathrm{\φ}}_{01}\left(\mathrm{1,2}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}\left(\mathrm{1,2}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}\left(\mathrm{1,2}\right)\\ \·& \\ \·& \\ \·& \\ {\mathrm{\φ}}_{00}(x,y)& {\mathrm{\φ}}_{01}(x,y)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}(x,y)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}(x,y)\\ \·& \\ \·& \\ \·& \\ {\mathrm{\φ}}_{00}(M,N)& {\mathrm{\φ}}_{01}(M,N)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}(M,N)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}(M,N)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\β}}_{00}\\ {\mathrm{\β}}_{01}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\β}}_{\mathrm{ij}}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\β}}_{66}\end{array}\right]=\mathrm{\ψ\β}$

其中， 

$\mathrm{\ψ}=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\φ}}_{00}\left(\mathrm{1,1}\right)& {\mathrm{\φ}}_{01}\left(\mathrm{1,1}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}\left(\mathrm{1,1}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}\left(\mathrm{1,1}\right)\\ {\mathrm{\φ}}_{00}\left(\mathrm{1,2}\right)& {\mathrm{\φ}}_{01}\left(\mathrm{1,2}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}\left(\mathrm{1,2}\right)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}\left(\mathrm{1,2}\right)\\ \·& \\ \·& \\ \·& \\ {\mathrm{\φ}}_{00}(x,y)& {\mathrm{\φ}}_{01}(x,y)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}(x,y)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}(x,y)\\ \·& \\ \·& \\ \·& \\ {\mathrm{\φ}}_{00}(M,N)& {\mathrm{\φ}}_{01}(M,N)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ij}}(M,N)\·\·\·{\mathrm{\φ}}_{66}(M,N)\end{array}\right]$

$\mathrm{\β}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\β}}_{00}\\ {\mathrm{\β}}_{01}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\β}}_{\mathrm{ij}}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\β}}_{66}\end{array}\right]$

上式中，假设图像大小为M*N，φ_ij(x，y)＝xⁱy^j。矩阵A为通过训练图像得到的每一个像素点对应的参考校正系数，考虑噪声影响，按照最小二乘规则，得到β的计算公式如下： 

β＝(ψ^Tψ)^-1ψ^TA 

确定出β后，即确定出了拟合二维校正曲面的二元高次幂多项式Im_shading(x，y)，即： 

Im_shading(x，y)＝β₀₀+β₀₁x+β₀₂x²+β₀₃x³+β₀₄x⁴+β₀₅x⁵+β₀₆x⁶

         +β₁₀y+β₁₁xy+β₁₂x²y+β₁₃x³y+β₁₄x⁴y+β₁₅x⁵y+β₁₆x⁶y 

         +β₂₀y²+β₂₁xy²+β₂₂x²y²+β₂₃x³y²+β₂₄x⁴y²+β₂₅x⁵y²+β₂₆x⁶y²

         +β₃₀y³+β₃₁xy³+β₃₂x²y³+β₃₃x³y³+β₃₄x⁴y³+β₃₅x⁵y³+β₃₆x⁶y³

         +β₄₀y⁴+β₄₁xy⁴+β₄₂x²y⁴+β₄₃x³y⁴+β₄₄x⁴y⁴+β₄₅x⁵y⁴+β₄₆x⁶y⁴

         +β₅₀y⁵+β₅₁xy⁵+β₅₂x²y⁵+β₅₃x³y⁵+β₅₄x⁴y⁵+β₅₅x⁵y⁵+β₅₆x⁶y⁵

         +β₆₀y⁶+β₆₁xy⁶+β₆₂x²y⁶+β₆₃x³y⁶+β₆₄x⁴y⁶+β₆₅x⁵y⁶+β₆₆x⁶y⁶

步骤S103中，是以二元6次幂多项式为例，对生成的二维校正曲面进行拟合，实际应用中，可以根据不同的情况采用像素点横坐标和纵坐标的2-10次幂多项式拟合进行二维校正曲面的拟合。 

步骤S104、根据确定出的二元高次幂多项式，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

具体为： 

将每一个像素点坐标(x，y)代入步骤S103确定出的二元高次幂多项式Im_shading(x，y)中，即计算出与每一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

采用上述实施例一步骤得到的镜头阴影校正系数，是针对一种类型镜头采用某一种分辨率的图像而定的，即针对拍摄训练图像的该种类型镜头，采用拍摄训练图像相同的分辨率拍摄的其它图像，可采用确定出的镜头阴影校正系数对拍摄的其它图像进行镜头阴影校正处理。 

如果要对其它类型的镜头，或针对其它分辨率的图像进行镜头阴影校正处理，可采用实施例一的流程步骤进行同样的处理，即用该种类型的镜头采用指定分辨率拍摄训练图像，得到该种类型的镜头在该分辨率下的图像中与每一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

在得到了镜头阴影校正系数后，就可以利用该镜头阴影校正系数对由该镜头获取的后续图像进行校正处理，以清除图像中的镜头阴影。 

实施例二： 

本发明实施例二提供一种镜头阴影校正方法，具体流程如图2所示，包括： 

步骤S201、输入待校正图像。 

步骤S202、按像素点坐标顺序获取当前像素点坐标的对应像素点的像素值，以及获取与当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

具体为：按照图像中从上到下、从左到右的像素点顺序，依次获取对应像素点的像素值；再根据像素点对应的像素点坐标，获取对应的镜头阴影校正系数。其中，每一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数是采用实施例一所述方法确定出来的。 

步骤S203、用获取的像素值乘以镜头阴影校正系数，得到校正后图像并输出。 

具体为：将图像中每一个像素点的像素值用其对应的镜头阴影校正系数进行校正，即：用待校正图像中各像素点的像素值乘以对应的镜头阴影校正系数，得到校正后的像素值，输出各像素点校正后的像素值，得到进行镜头阴影校正后的输出图像。 

在实施例二的步骤S202中，获取与当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数的具体方法，至少可以采用如下两种实现方式： 

方式一：采用软件的方式保存每一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数；依次按像素点坐标顺序获取与每一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

例如可采用软件控制的方式，按像素点坐标顺序依次输出每一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

方式二：采用硬件的方式保存镜头阴影校正系数，例如采用存储器(或存储单元)，为了节省硬件的存储空间，先从计算出的各像素点坐标对应的镜头阴影校正系数中，按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储。例如，每间隔若干个像素点抽取一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储；一种较佳的抽取结果为：抽取(2ⁿ+1)*(2ⁿ+1)个像素点，如抽 取17*17个像素点并存储。 

在采用方式二保存镜头阴影校正系数时，在执行步骤S203前，需要采用插值算法计算出与每一个像素点坐标相对应的镜头阴影校正系数并输出，具体的插值算法从理论上可以采用现有技术中的各种插值算法，为了保证插值的精确度，一般不考虑采用线性插值，一种较佳的插值算法为采用立方体(cubic)插值算法。 

方式二为一种较佳的实现方式，通过采用硬件来实现镜头阴影校正，性能稳定；采用隔点抽取的方式，节省了硬件的存储空间，实现成本低；采用立方体插值等算法同步输出每一个像素点坐标相对应的镜头阴影校正系数，运算复杂度低，控制简单。 

实施例三： 

根据本发明上述实施例一提供的镜头阴影校正系数确定方法，本实施例三提供一种相应的镜头阴影校正系数确定装置，其结构示意图如图3所示，包括：参考校正系数获取单元31、二维校正曲面生成单元32、拟合单元33和镜头阴影校正系数计算单元34。其中： 

参考校正系数获取单元31，用于根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数并输出； 

二维校正曲面生成单元32，用于接收参考校正系数获取单元31输出的参考校正系数，生成像素点坐标平面上的二维校正曲面； 

拟合单元33，用于采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合二维校正曲面生成单元32生成的二维校正曲面； 

镜头阴影校正系数计算单元34，用于根据拟合单元33确定出的多项式，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。 

一种较佳的实施方式中，参考校正系数获取单元31的结构示意图如图4所示，包括： 

获取子单元311，用于获取一训练图像各像素点的标准像素值，以及用镜 头拍摄该训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值； 

计算子单元312，用于计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数并输出。 

实施例四： 

根据本发明上述实施例二提供的镜头阴影校正方法，本实施例四提供一种相应的镜头阴影校正装置，其结构示意图如图5所示，包括： 

图像输入单元41，用于接收待校正图像； 

像素值获取单元42，用于根据图像输入单元41接收的待校正图像，按像素点坐标顺序获取当前像素点坐标的对应像素点的像素值并输出； 

镜头阴影校正系数确定单元43，用于根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，由参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合生成的二维校正曲面，根据确定出的多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数； 

镜头阴影校正系数输出单元44，用于根据镜头阴影校正系数确定单元43计算出的与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，输出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数； 

校正单元45，用于将像素值获取单元42输出的像素值，乘以镜头阴影校正系数输出单元44输出的对应像素点坐标的镜头阴影校正系数，生成校正后图像； 

图像输出单元46，用于输出校正后图像。 

在一种较佳实施方式中，镜头阴影校正系数输出单元44的结构示意图如图6所示，包括： 

抽取存储子单元441，用于从镜头阴影校正系数确定单元43计算出的每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数中，按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储； 

插值计算输出子单元442，用于根据抽取存储子单元441存储的镜头阴影 校正系数以及设定的插值算法，计算出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并输出给校正单元45。 

根据本发明上述实施例，首先根据训练图像及用镜头拍摄训练图像后得到的拍摄图像，确定出每个像素点的参考校正系数，由每个像素点的参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，由于二维校正曲面为携带有噪声的二维曲面，不是镜头阴影的真实反映，本发明通过采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合二维校正曲面，确定出各多项式的权重系数，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，从而使得确定出的镜头阴影校正系数接近真实。使用本发明方法确定出的镜头阴影校正系数对该镜头后续拍摄的图像进行镜头阴影校正的效果较好。且本发明方法通用于不同类型的镜头，当需要对某种类型的镜头拍摄的图像进行镜头阴影处理时，只需要预先使用该镜头拍摄训练图像，采用本发明提供的方法即可确定出针对该镜头所拍摄图像的镜头阴影校正系数，再根据确定出的镜头阴影校正系数对由该镜头所拍摄图像进行校正处理。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (9)

1.一种镜头阴影校正系数确定方法，其特征在于，包括：

根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，具体为：获取训练图像各像素点的标准像素值，以及获取用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数；

由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；

采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式；

根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，包括：

采用像素点横坐标和纵坐标的2-10次幂多项式拟合所述二维校正曲面。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，包括：

采用像素点横坐标和纵坐标的6次幂多项式拟合所述二维校正曲面。

4.一种镜头阴影校正方法，其特征在于，包括：

输入待校正图像；

按像素点坐标顺序获取当前像素点坐标的对应像素点的像素值，以及获取与当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数；其中，所述镜头阴影校正系数的确定方法为：根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，具体为：获取训练图像各像素点的标准像素值，以及获取用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数；由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式；根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数；

用获取的所述像素值乘以获取的所述镜头阴影校正系数，得到校正后图像并输出。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：预先从计算出的每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数中，按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储；

所述获取与当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，包括：

根据存储的镜头阴影校正系数以及设定的插值算法，计算出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储，包括：每间隔若干个像素点抽取一个像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储；

所述设定的插值算法为立方体插值算法。

7.一种镜头阴影校正系数确定装置，其特征在于，包括：

参考校正系数获取单元，用于根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数并输出，包括：

获取子单元，用于获取一训练图像各像素点的标准像素值，以及用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值；

计算子单元，用于计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数并输出；

二维校正曲面生成单元，用于接收所述参考校正系数获取单元输出的所述参考校正系数，生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；

拟合单元，用于采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面生成单元生成的二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式；

镜头阴影校正系数计算单元，用于根据所述拟合单元确定出的多项式，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数。

8.一种镜头阴影校正装置，其特征在于，包括：

图像输入单元，用于接收待校正图像；

像素值获取单元，用于根据所述图像输入单元接收的待校正图像，按像素点坐标顺序获取当前像素点坐标的对应像素点的像素值并输出；

镜头阴影校正系数确定单元，用于根据训练图像得到每个像素点的参考校正系数，具体为：获取训练图像各像素点的标准像素值，以及获取用镜头拍摄所述训练图像后得到的拍摄图像的各像素点的真实像素值，计算每个像素点的真实像素值与其标准像素值的比值，得到每个像素点的参考校正系数；由所述参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面，具体为：根据每个像素点的横坐标、纵坐标以及参考校正系数生成像素点坐标平面上的二维校正曲面；采用像素点坐标的二元高次幂多项式拟合所述二维校正曲面，具体为：设置以像素点横、纵坐标为变量的二元高次幂多项式，确定多项式的权重系数，得到二元高次幂多项式；根据所述多项式计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，具体为：将每一像素点坐标代入所述二元高次幂多项式中，计算出与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数；

镜头阴影校正系数输出单元，用于根据所述镜头阴影校正系数确定单元计算出的与每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数，输出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数；

校正单元，用于将所述像素值获取单元输出的所述像素值，乘以所述镜头阴影校正系数输出单元输出的对应像素点坐标的镜头阴影校正系数，生成校正后图像；

图像输出单元，用于输出校正后图像。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述镜头阴影校正系数输出单元包括：

抽取存储子单元，用于从所述镜头阴影校正系数确定单元计算出的每一像素点坐标对应的镜头阴影校正系数中，按设定的抽取规则抽取部分像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并存储；

插值计算输出子单元，用于根据存储的镜头阴影校正系数以及设定的插值算法，计算出当前像素点坐标对应的镜头阴影校正系数并输出。

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