光学中心检测方法、校正方法及相关装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种光学中心检测方法、校正方法及相关装置，其中，光学中心检测方法包括获得包含圆形图像的图片，在所述图片上任意选取一点作为原点，建立坐标系，再选取圆形图像圆周上至少三个点，得到至少三个点的坐标，根据圆的标准方程和至少三个点的坐标计算得到圆心坐标，该圆心坐标即为超广角摄像模组的光学中心。由于超广角摄像模组得到的圆形图像的边缘清晰，能够精确选取至少三个点，再根据圆的标准方程即可计算得到圆心坐标。本发明提供的光学检测方法利用的是几何原理进行计算，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。
【专利说明】
光学中心检测方法、校正方法及相关装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种摄像技术领域，尤其涉及一种光学中心检测方法、校正方法及相关装置。【背景技术】
[0002]为了获得较大的视场角，超广角摄像模组应运而生，超广角摄像模组包括镜头和光学传感器，其视场角大于180°。由于超广角摄像模组的镜头投射到光学传感器的区域小于光学传感器的感光区域，因此，超广角摄像模组形成的图形的边缘为镜头的外部轮廓，即圆形。
[0003]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，因此，光学传感器的中心和超广角摄像模组的光学中心(即镜头的光学中心轴与光学传感器的交点)要尽量重合，从而减少由于两个中心不重合导致的图像色差和亮度不均匀的现象。
[0004]因此，获得准确的超广角摄像模组的光学中心，是获得更好质量的图像的关键。传统超广角摄像模组的光学中心检测方法为:在均匀光源下拍摄一张图片，利用软件计算得到图片上图像的最亮点作为光学中心。但传统光学中心检测方法的准确性较低，无法获得高质量的图像。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种光学中心检测方法及其装置，一种光学中心校正方法及其装置，以及一种图像采集设备，以解决现有技术中光学中心检测方法的准确性较低，无法获得较高质量图像的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]—种光学中心检测方法，基于超广角摄像模组，所述超广角摄像模组包括镜头和光学传感器，所述光学中心检测方法包括以下步骤:
[0008]获得摄入所述镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包含圆形图像；
[0009]选取所述图片上的任意一点作为原点，建立坐标系；
[0010]选取所述圆形图像圆周上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标；
[0011]根据圆的标准方程和所述至少三个点的坐标计算出圆心坐标，所述圆心坐标即为光学中心。
[0012]优选地，所述图片为矩形，所述选取所述图片上的任意一点作为原点，建立坐标系具体为:选取所述图片的任意顶点作为原点，建立坐标系。
[0013]优选地，所述选取所述圆形图像圆周上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标具体为:选取所述圆形图像圆周上的任意三个点，得到所述三个点的坐标。
[0014]优选地，所述选取所述图片上的任意一点作为原点，建立坐标系具体为:选取所述圆形图像圆周上任意一点作为原点，建立坐标系。
[0015]优选地，所述选取所述圆形图像圆周上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标具体为:选取所述圆形图像圆周上除原点之外的任意三个点，得到所述三个点的坐标。
[0016]优选地，所述选取所述图片上的任意一点作为原点，建立坐标系具体为:选取所述图片上所述圆形图像圆周与所述图片轮廓之间的区域内的任意一点作为原点，建立坐标系。
[0017]优选地，所述获得摄入所述超广角摄像模组的光所形成的图片中，所述光为白色光源的光。
[0018]—种光学中心检测装置，基于超广角摄像模组，所述光学中心检测装置包括:
[0019]图像采集模块，用于获得摄入所述超广角摄像模组的光所形成的图片，所述图片包含圆形图像；
[0020]坐标系建立模块，用于选取所述图片上的任意一点作为原点建立坐标系；
[0021]坐标选取模块，用于获得所述圆形图像圆周上至少三个点的坐标；
[0022]计算模块，所述计算模块根据圆的标准方程和所述至少三个点的坐标计算出圆心坐标。[〇〇23] 一种光学中心校正方法，基于超广角摄像模组，所述摄像模组包括镜头和光学传感器，所述光学中心校正方法包括:
[0024]采用上述的光学中心检测方法确定所述超广角摄像模组的光学中心；
[0025]将所述超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器的中心，作为图像采集中心。[0〇26]—种光学中心校正装置，包括:
[0027]上述的光学中心检测装置；
[0028]图像采集中心定位装置，用于将所述超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器的中心，作为图像采集中心。[〇〇29]优选地，所述图像采集中心定位装置为自动校正光学中心设备。[〇〇3〇] 一种图像采集设备，包括:超广角摄像模组以及上述的光学中心校正装置；
[0031]其中，所述摄像模组包括镜头和光学传感器，用于采集图像；[〇〇32]所述光学中心校正装置用于校正所述摄像模组的光学中心。
[0033]经由上述的技术方案可知，本发明提供一种光学中心检测方法，首先获取超广角摄像模组拍摄得到的包含有圆形图像的图片，在所述图片上任意选取一点作为原点，建立坐标系，再选取圆形图像圆周上至少三个点，得到至少三个点的坐标，根据圆的标准方程和至少三个点的坐标计算得到圆心坐标，该圆心坐标即为超广角摄像模组的光学中心。由于超广角摄像模组得到的圆形图像的边缘清晰，能够精确选取至少三个点，再根据圆的标准方程即可计算得到圆心坐标。本发明提供的光学检测方法利用的是几何原理进行计算，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。经过发明人测试，本发明提供的光学中心检测方法获得的光学中心位置的公差在5M1以内。
[0034]本发明还提供了光学中心检测方法对应的装置，以及基于该光学中心检测方法的光学中心校正方法及其对应的装置，并且还提供了一种图像采集设备，包括上述光学中心校正方法对应的装置及超广角摄像模组，经过光学中心校正方法对应的装置，对光学中心进行校正，从而使得超广角摄像模组能够获得质量更高的图像。【附图说明】
[0035]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。
[0036]图1为本发明实施例一提供的一种光学中心检测方法流程图；
[0037]图2为本发明实施例一提供的一种坐标系建立方式；
[0038]图3为本发明实施例一提供的一种优选地坐标系建立方式；
[0039]图4为本发明实施例一提供的一种更优选地坐标系建立方式；
[0040]图5为本发明实施例二提供的一种光学中心检测装置的结构示意图；[〇〇41]图6为本发明实施例三提供的一种光学中心校正方法流程图；[〇〇42]图7为本发明实施例四提供的一种光学中心校正装置的结构示意图；[〇〇43]图8为本发明实施例五提供的一种图像采集设备的结构示意图。【具体实施方式】[〇〇44]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。
[0045]发明人在发明过程中，发现传统光学检测方法只能在均匀光源下进行，由于很难保证光源100%的均匀，所以传统光学中心检测方法的准确性无法保证。
[0046]实施例一
[0047]为了解决现有技术中光学中心检测方法的准确较低的问题，本发明实施例提供一种准确性较高的光学中心检测方法，基于超广角摄像模组，所述超广角摄像模组包括镜头和光学传感器。由于超广角(视场角大于180°)摄像模组的视场角较大，存在其特殊性，即在光学传感器的感光区域形成的图像小于光学传感器的感光区域，为标准的圆形，本发明实施例利用几何原理一一圆的标准方程计算得到圆形图像的中心，也即得到了光学中心。本发明实施例提供的光学中心检测方法，如图1所示，包括以下步骤:[〇〇48]步骤S101:获得摄入所述镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包含圆形图像。
[0049]本发明实施例基于超广角摄像模组拍摄得到的圆形图像的图片，然后再通过几何原理计算得到超广角摄像模组的光学中心。需要说明的是，本实施例中不限定摄入到所述超广角摄像模组的光是均匀的光还是普通的光源，只要能够摄入到所述超广角摄像模组的镜头，并在所述超广角摄像模组的光学传感器的感光区内形成圆形图像即可。因此，本实施例中可以优选采用最容易获得的白光源的光摄入到超广角摄像模组中，以便减少设备的成本。
[0050]步骤S102:如图2所示，选取所述图片P1上的任意一点作为原点〇,建立坐标系。
[0051]在获得包含有圆形图像的图片后，开始计算圆形图像的圆心位置，该圆心位置即为超广角摄像模组的光学中心。需要说明的是，本发明实施例中建立坐标系，是为了方便后续计算设定的参照系，因此，可以选取所述图片上的任意一点作为原点，再以此原点建立坐标系。本实施例中对所述坐标系不做限定，只要能够实现计算得到圆心的位置即可，在本实施例中优选地建立平面直角坐标系，如图2所示的坐标系xoy，以方便后续计算。所述原点可以优选地选择圆形图像的圆周上任意一点，如图3所示，再以此为原点，建立坐标系；或当所述图片为矩形时，选择所述矩形图片的任意顶点作为原点，建立平面直角坐标系，优选地可以以所选顶点所在的两条直角边作为平面直角坐标系的两个坐标轴，如图4所示。另外，本实施例中所述原点的选取还可以在位于圆形图像圆周之外区域进行选取，即在图片上圆形图像圆周与图片轮廓之间的区域内选取任意一点作为原点。[〇〇52] 步骤S103:选取所述圆形图像圆周上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标。 [〇〇53]在圆的标准方程中，有三个未知数，圆心的坐标(a，b)及半径r，因此，在圆形图像的圆周上选取三个点，即可根据所述三个点的坐标值计算得到圆心坐标。优选地，为了使得到的圆心坐标更加准确，还可以选择多于三个的点，根据多个点的坐标计算得到圆心坐标。 另外，还可以以三个点为一组，选取多组点，根据多组点的坐标计算得到多个对应的圆心坐标，再求取多个圆心坐标的平均值，以便使所述圆心坐标更加准确。
[0054]需要说明的是，若步骤S102中选取的原点为圆形图像圆周上的一个点时，即如图3 所示的情况时，步骤103中选取的圆周上的三个点不能与步骤S10 2中选取的原点重合，只能选取步骤S102选取的原点之外圆周上的其他点，该限定在所属技术领域为公知常识，本实施例中对此不做详细赘述。[〇〇55] 步骤S104:根据圆的标准方程和所述至少三个点的坐标计算出圆心坐标，所述圆心坐标即为光学中心。
[0056]本实施例中优选地坐标系为平面直角坐标系，此时利用圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2 = r2以及上述选取的三个点的坐标计算出圆心坐标，此时的圆心坐标即为超广角摄像模组的光学中心。
[0057]当所述坐标系为其他坐标系时，对应选择其他圆的方程计算即可，该计算原理为普通几何原理，所述技术领域技术人员能够根据本发明实施例的描述获得其他计算方法， 本实施例中对此不做详细赘述。
[0058]本发明实施例提供的光学中心检测方法，利用了超广角摄像模组形成的图形为圆形的特点，并利用几何原理计算，能够得到准确的超广角摄像模组的光学中心，其准确性相对于传统的利用软件计算得到的图像上亮度最大的点作为光学中心的光学中心检测方法更尚。
[0059]本发明实施例提供的光学中心检测方法，对摄入到超广角摄像模组的光要求较低，普通的光源即可，因此，可以节省获得均匀光源的设备的费用。另外，由于本发明实施例提供的光学中心检测方法仅仅利用形成的圆形图案的圆周上的点即可，对圆形图案的亮度没有要求，因此，相对于传统光学中心检测方法只能检测亮度不均匀图形的光学中心而言， 本发明实施例提供的光学中心检测方法不受图形亮度限制，还可以检测形成均匀亮度圆形图案的摄像模组的光学中心。
[0060]实施例二
[0061]本实施例提供一种基于超广角摄像模组的光学中心检测装置，如图5所示，包括:
[0062]图像采集模块21，用于获得摄入所述超广角摄像模组的光所形成的图片，所述图片包含圆形图像。
[0063]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。
[0064]坐标系建立模块22，用于选取所述图片上的任意一点作为原点建立坐标系。
[0065]坐标系建立模块22具有选取点的功能，同时也具有建立坐标系的功能，用于选择图片上的任意一点，以此点为原点建立坐标系。本实施例中，坐标系建立模块22的选取点的范围为整个图片，不受圆形图像在图片上的位置限定。坐标系建立模块22能够建立不同的坐标系，但为方便计算，优选地，坐标系建立模块22首先选择建立平面直角坐标系。
[0066]圆周上点选取模块23，用于获得所述圆形图像圆周上至少三个点的坐标。
[0067]圆周上点选取模块23在本实施例中，用于选取圆形图像圆周上的点，并获得选取的圆周上的点的坐标，圆周上点选取模块23可以通过判断某个点周围局部范围内的亮度变化来确定该点是否位于圆形图像的圆周上。由于超广角摄像模组形成的图形为中间亮度最大，周围亮度逐渐衰减变暗的同心圆，在圆形图像边缘处与没有图像的地方的亮度差别较大，因此，所述圆形图像的边界很清晰，圆周上点选取模块23能够准确选取圆周上的点。
[0068]计算模块24，所述计算模块根据圆的标准方程和所述至少三个点的坐标计算出圆心坐标。
[0069]计算模块24接收坐标系建立模块22和圆周上点选取模块23的信号，根据圆的标准方程和圆周上点选取模块23选取的至少三个点的坐标计算出圆心坐标，该圆心坐标即为超广角摄像模组的光学中心，从而准确确定了光学中心的位置。
[0070]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。
[0071 ] 实施例三
[0072]本实施例提供一种光学中心校正方法，基于超广角摄像模组，所述摄像模组包括镜头和光学传感器，所述光学中心校正方法，如图6所示，包括:
[0073]步骤S601:采用实施例一中的光学中心检测方法确定所述超广角摄像模组的光学中心。
[0074]步骤S602:将所述超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器的中心，作为图像米集中心。
[0075]本实施例中将超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器的中心，作为图像采集中心，使得超广角摄像模组的光学中心成为整幅图像的中心，校正了光学中心，减小光学中心的偏移量至几乎为零，进而提高了超广角摄像模组的摄像质量。
[0076]实施例四
[0077]本实施例提供一种光学中心校正装置，如图7所示，包括:实施例二中的光学中心检测装置2;以及图像采集中心定位装置3，其中，图像采集中心定位装置3用于将所述超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器的中心，作为图像采集中心。
[0078]本实施例中优选的，所述图像采集中心定位装置为自动校正光学中心设备。当用户对光学中心偏移量要求较高时，可以采用自动校正光学中心设备根据光学中心检测装置得到的光学中心坐标和光学传感器的中心坐标，确定光学中心的偏移量，然后对光学中心进行校正，将光学中心作为图像采集中心，进而提高超广角摄像模组的拍摄图像的质量。
[0079]实施例五
[0080]本实施例中提供一种图像采集设备，如图8所示，包括:超广角摄像模组I以及实施例四所述的光学中心校正装置4;其中，超广角摄像模组I包括镜头和光学传感器，用于采集图像;光学中心校正装置4用于校正所述摄像模组的光学中心。
[0081]本实施例提供的图像采集设备，能够基于超广角摄像模组拍摄的图片，对超广角摄像模组的光学中心进行检测，得到准确的光学中心后，再通过光学中心校正装置对所述光学中心校正，使光学中心替代超广角摄像模组的光学传感器的中心，成为整幅图像的中心，进而提高超广角摄像模组的拍摄质量。
[0082]由于对光学中心进行检测的过程中，采用的是选取圆周上的点，再通过几何原理计算得到，而非传统光学中心检测方法中检测亮度最大点的方法，检测得到的光学中心的准确度更高，从而在校正光学中心中，能够得到更加准确的光学中心偏移量，校正后的光学中心更加准确，最后再通过校正过光学中心的超广角摄像模组拍摄图片，得到图片质量较高的图片，使得拍摄效果更好，减少虚影、模糊的现象。
[0083]另外，在光学中心检测过程中，可以采用普通光源，优选白光拍摄图片，对光源的要求较低，相对于传统光学中心检测方法中采用均匀平行光拍摄图片的方法，能够降低光源设备的成本，进而降低整个超广角摄像模组的成本。
[0084]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。
[0085]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。
【主权项】
1.一种光学中心检测方法，其特征在于，基于超广角摄像模组，所述超广角摄像模组包 括镜头和光学传感器，所述光学中心检测方法包括以下步骤:获得摄入所述镜头的光在所述光学传感器上所形成的图片，所述图片包含圆形图像； 选取所述图片上的任意一点作为原点，建立坐标系；选取所述圆形图像圆周上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标；根据圆的标准方程和所述至少三个点的坐标计算出圆心坐标，所述圆心坐标即为光学 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，所述图片为矩形，所述选取 所述图片上的任意一点作为原点，建立坐标系具体为:选取所述图片的任意顶点作为原点，建立坐标系。3.根据权利要求2所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述选取所述圆形图像圆周 上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标具体为:选取所述圆形图像圆周上的任意三个点，得到所述三个点的坐标。4.根据权利要求1所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述选取所述图片上的任意 一点作为原点，建立坐标系具体为:选取所述圆形图像圆周上任意一点作为原点，建立坐标系。5.根据权利要求4所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述选取所述圆形图像圆周 上至少三个点，得到所述至少三个点的坐标具体为:选取所述圆形图像圆周上除原点之外的任意三个点，得到所述三个点的坐标。6.根据权利要求1所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述选取所述图片上的任意 一点作为原点，建立坐标系具体为:选取所述图片上所述圆形图像圆周与所述图片轮廓之间的区域内的任意一点作为原 点，建立坐标系。7.根据权利要求1-6所述的光学中心检测方法，其特征在于，所述获得摄入所述超广角 摄像模组的光所形成的图片中，所述光为白色光源的光。8.—种光学中心检测装置，其特征在于，基于超广角摄像模组，所述光学中心检测装置 包括:图像采集模块，用于获得摄入所述超广角摄像模组的光所形成的图片，所述图片包含 圆形图像；坐标系建立模块，用于选取所述图片上的任意一点作为原点建立坐标系；坐标选取模块，用于获得所述圆形图像圆周上至少三个点的坐标；计算模块，所述计算模块根据圆的标准方程和所述至少三个点的坐标计算出圆心坐 标。9.一种光学中心校正方法，其特征在于，基于超广角摄像模组，所述摄像模组包括镜头 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超广角摄像模组的光学中心；将所述超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器的中心，作为图像采集中心。10.—种光学中心校正装置，其特征在于，包括:权利要求8所述的光学中心检测装置；图像采集中心定位装置，用于将所述超广角摄像模组的光学中心替代所述光学传感器 的中心，作为图像采集中心。11.根据权利要求10所述的光学中心校正装置，其特征在于，所述图像采集中心定位装 置为自动校正光学中心设备。12.—种图像采集设备，其特征在于，包括:超广角摄像模组以及权利要求10或11所述 的光学中心校正装置；其中，所述摄像模组包括镜头和光学传感器，用于采集图像；所述光学中心校正装置用于校正所述摄像模组的光学中心。
【文档编号】G06T7/00GK105976363SQ201610278248
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】林华苗, 李建华
【申请人】信利光电股份有限公司