一种360度单镜头视频数据校正方法及校正系统与流程

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种360度单镜头视频数据校正方法及校正系统。

背景技术：

随着社会的进步，人们对摄像的质量要求越来越高，然而在相机批量生产时，镜头模组的组装很难保证光源中心与传感器的物理中心完全重合，会出现一定偏差，镜头模组最终输出的视频质量也会受到影响，出视频显示不全或者视频不居中等问题，影响人们观看。目前通常采取的措施是，减小视频有效截取面积，以获得居中的视频，然而该做法却容易导致视频画面显示不完整。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种360度单镜头视频数据校正方法及校正系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种360度单镜头视频数据校正方法，包括如下步骤：

S1：判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例，若小于预设值，则进行步骤S2，若大于等于预设值，则提示错误信息；

S2：以传感器中心点为圆心，光源投影影像与标准投影影像圆的交点到传感器中心的距离为半径做圆，得到视频数据圆。

进一步的，所述步骤S1之前还包括：

S11：判断传感器中心点与光源中心点是否重合，若是，进行步骤S1；若否，则进行步骤S12；

S12：根据所述传感器中心点到光源中心点的坐标偏移量得到矢量偏移的标准白投影影像矩阵数组，计算得到矢量偏移的标准投影影像圆。

进一步的，所述步骤S11之前还包括如下步骤：

S111：进行白校正，获取白影像矩阵数组和光源中心点；

S112：进行黑校正，获取黑影像矩阵数组；

S113：将黑影像矩阵数组对应的数值与白影像矩阵数组进行运算，得到光源投影影像；将黑影像矩阵数组对应的数值与标准白影像矩阵数组进行运算，得到标准投影影像圆。

进一步的，所述步骤S2之后还包括：

S21：判断视频数据圆的边界，若全在传感器的有效像素区域，则进行步骤S22；若不全在传感器的有效像素区域，则提示错误信息；

S22：输出OK信息，并将视频数据圆的数据输出到DSP视频处理单元，记录光源中心点。

进一步的，所述DSP视频处理单元依照H.264进行视频编码。

一种360度单镜头视频数据校正系统，包括：

判断模块，用于判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例；

选择模块，根据判断模块的判断结果选择下一个进行步骤；

视频数据获得模块，用于获取视频数据圆；

信息提示模块，用于提示错误信息或输出OK信息。

进一步的，所述判断模块还用于判断传感器中心点与光源中心点是否重合。

进一步的，所述判断模块还用于判定视频数据圆是否在传感器的有效像素区域之内。

进一步的，还包括矢量偏移模块，所述矢量偏移模块用于计算得到矢量偏移的标准投影影像圆。

本发明的有益效果在于：通过对比光源投影面积和标准投影影像圆未重叠部分的面积比例来判定镜头装配是否合格，并且对光源投影影像进行校正得到视频数据圆，可以解决由于中心点偏差导致视频显示不全或者视频不居中等问题。

附图说明

图1为黑白校正流程示意图；

图2为白校正结果示意图；

图3为矩阵列表示意图；

图4为黑校正结果示意图；

图5为光源投影影像圆或标准投影影像圆获取示意图；

图6为传感器中心点与光源中心点的校对及视频数据圆获取流程示意图；

图7为光源投影面积与标准投影影像圆面积差异大于等于预设值示意图；

图8为光源投影面积与标准投影影像圆面积差异小于预设值示意图；

图9为标准投影影像圆偏移一定矢量示意图；

图10为视频数据圆不全在有效像素区域示意图；

图11为校正系统框图；

标号说明：

1、标准投影影像圆； 2、光源投影影像； 3、视频数据圆； 4、有效像素区域。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过对比光源投影面积和标准投影影像圆未重叠部分的面积比例判定镜头装配是否合格，并且对光源投影影像进行校正得到视频数据圆，可以解决由于中心点偏差导致视频显示不全或者视频不居中等问题。

请参照图1至图11，一种360度单镜头视频数据校正方法，包括如下步骤：

S1：判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例，若小于预设值，则进行步骤S2，若大于等于预设值，则提示错误信息；

S2：以传感器中心点为圆心，光源投影影像与标准投影影像圆的交点到传感器中心的距离为半径做圆，得到视频数据圆。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过对比光源投影面积和标准投影影像圆的面积差判定镜头装配是否合格，若合格则对光源投影影像进行校正得到视频数据圆，若不合格则提示错误信息并重装镜头，经校正的视频数据圆可以解决由于中心点偏差导致视频显示不全或者视频不居中等问题。

进一步的，所述步骤S1之前还包括：

S11：判断传感器中心点与光源中心点是否重合，若是，进行步骤S1；若否，则进行步骤S12；

S12：根据所述传感器中心点到光源中心点的坐标偏移量得到矢量偏移的标准白投影影像矩阵数组，计算得到矢量偏移的标准投影影像圆。

由上述描述可知，首先判定传感器中心点和光源中心点是否重合，若重合再进行面积比较，若不重合，将标准投影影像圆偏移一定矢量后再进行面积比较。

进一步的，所述步骤S11之前还包括如下步骤：

S111：进行白校正，获取白影像矩阵数组和光源中心点；

S112：进行黑校正，获取黑影像矩阵数组；

S113：将黑影像矩阵数组对应的数值与白影像矩阵数组进行运算，得到光源投影影像圆；将黑影像矩阵数组对应的数值与标准白影像矩阵数组进行运算，得到标准投影影像圆。

由上述描述可知，进行镜头白校正的目的是获取白影像矩阵数组和光源中心点，进行传感器黑校正的目的是生成黑影像矩阵数组，然后进行一定的运算后得到投影影像圆和标准投影影像圆。

进一步的，所述步骤S2之后还包括：

S21：判断视频数据圆的边界，若全在传感器的有效像素区域，则进行步骤S22；若不全在传感器的有效像素区域，则提示错误信息；

S22：输出OK信息，并将视频数据圆的数据输出到DSP视频处理单元，记录光源中心点。

由上述描述可知，对校正后的视频数据圆进行边界的判定，视频数据圆必须全在传感器的有效像素范围内。

进一步的，所述DSP视频处理单元依照H.264进行视频编码。

一种360度单镜头视频数据校正系统，包括：

判断模块，用于判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例；

选择模块，根据判断模块的判断结果选择下一个进行步骤；

视频数据获得模块，用于获取视频数据圆；

信息提示模块，用于提示错误信息或输出OK信息。

进一步的，所述判断模块还用于判断传感器中心点与光源中心点是否重合。

进一步的，所述判断模块还用于判定视频数据圆是否在传感器的有效像素区域之内。

进一步的，还包括矢量偏移模块，所述矢量偏移模块用于计算得到矢量偏移的标准投影影像圆。

实施例一

请参照图1至图10，本发明的实施例一为：一种360度单镜头视频数据校正方法，包括：黑白校正、中心点校正、获得视频数据圆以及视频数据圆边界判定。

如图1所示，首先是进行黑白校正，并通过运算得到光源投影影像圆和标准投影影像圆。

白校正的方法是：打开D65的光源箱，将镜头扣在D65光源箱上，让光源箱的光线通过镜头到达传感器上，然后获取出传感器的影像矩阵数组，即白影像矩阵数组，如图2所示，白影像矩阵数组就是中间的圆对映的数据，圆的中心部分亮度最高，圆的周围都是黑的。其原因是因为镜头的屈光特性，在均匀的D65光源下，中心的光亮度是最高的，越到边缘，其亮度越低，所以白影像矩阵数组中必然存在光亮最大值，假设镜头安装没有偏差，那么镜头投影到传感器上的光源中心点与传感器的中心是同一点，并且此中心点也是亮度最大点。本实施例中，假设传感器的像素是500百万像素，那么传感器上就有500百万个感光小晶体，每个感光小晶体都一一对应一个寄存器，每个感光小晶体表示一个像素，软件可获取传感器的有效像素点，并形成矩阵列表，所述矩阵列表与传感器的有效像素点排列是一致的，通过读取命令，软件可获得传感器各个有效像素点对应寄存器的值，并保存到矩阵数组，矩阵列表可如图3所示。

黑校正的方法是：不让光线通过镜头射到传感器上，使得传感器的感光面上没有光线和影像，如图4所示，然后获取此时传感器的影像矩阵数组，即为黑影像矩阵数组。如图5所示，将黑影像矩阵数组对映的数值与白影像矩阵数组进行运算，就得到光源投影影像圆，将黑影像矩阵数组对映的数值和标准白影像矩阵数组进行运算，就得到标准投影影像圆。本实施例中，标准白影像矩阵数组是根据影像原理，在设计和制程工艺中反复实践得出的参数矩阵数组。

如图6所示，为中心点校正流程，通过校正获取视频数据圆。

首先判断光源中心点和传感器中心点是否重合，若重合，则计算出光源投影影像的面积，并将光源投影影像的面积与标准投影影像圆的未重叠部分面积进行比较，判断二者未重叠部分面积比例是否大于等于预设值，如图7所示，在本实施例中假设预设值为5％，即当光源投影影像2与标准投影影像圆1未重叠部分面积比例≥5％时，软件会发出错误信息提示，表明需要重新组装镜头；如图8所示，若光源投影影像面积与标准投影影像圆未重叠部分的面积比例＜5％，则以传感器中心点为圆心，光源投影影像圆/椭圆与标准投影影像圆的交点到传感器中心点的距离为半径作圆，即得到视频数据圆3，由于传感器中心点与光源中心点不重合，所以光源投影影像可能是一个椭圆，而不是一个标准圆。

若光源中心点和传感器中心点不重合，那么首先将光源中心点的坐标和传感器中心点的坐标进行相减得到一个坐标矢量偏移量，本实施例中假设光源中心坐标为(1/2W',1/2H')，传感器中心点坐标为(1/2W，1/2H)，那么坐标矢量偏移量为(1/2(W'-W),1/2(H'-H))，根据矢量偏移量，将标准白影像矩阵数组的每一个数据与矢量偏移量做减法，从而使得标准白影像矩阵数组的中心点与光源中心点重合，然后得到矢量偏移的标准投影影像圆，如图9所示，标准投影影像圆的中心点从O移到O’，然后再比较光源投影面积和标准投影影像圆未重叠部分的面积比例，若未重叠部分面积比例≥5％，则发出错误信息提示，表明需要重新组装镜头，若未重叠部分面积比例＜5％，则以O’为圆心，光源投影影像中心与标准投影影像圆的交点到O’的距离为半径作圆，即得到视频数据圆。

得到视频数据圆之后，要进行视频数据圆的边界判定，如图10所示，若视频数据圆部分位于有效像素区域4之外，则会发出错误信息提示，视频数据圆必须全部落在有效像素区域4之内才会输出OK信息，然后视频数据圆的数据被输出到DSP视频处理单元，并且也将光源中心点记录下来，最后对视频数据圆数据依照H.264进行视频编码。

实施例二

请参照图11，本发明的实施例二与实施例一的校正方法相对应，本发明实施例二为：一种360度单镜头视频数据校正系统，包括判断模块、选择模块、视频数据获得模块、信息提示模块和矢量偏移模块。所述判断模块用于判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例，判断传感器中心点与光源中心点是否重合，以及判定视频数据圆是否在传感器的有效像素区域之内，所述选择模块根据判断模块的判断结果选择下一个进行步骤，所述视频数据获得模块用于获取视频数据圆，所述信息提示模块用于提示错误信息或输出OK信息，所述矢量偏移模块用于计算得到矢量偏移的标准投影影像圆。

本实施例中，当判断模块判断出光源中心点和传感器中心点重合时，若未重叠部分面积比例大于等于预设值，选择模块会向信息提示模块发出命令，信息提示模块提示错误信息，若判断模块的判断结果是未重叠部分面积比例小于预设值，则选择模块向视频数据获得模块发出命令，视频数据获得模块以传感器中心点为圆心，光源投影影像圆或者椭圆与标准投影影像圆的交点到传感器中心的距离为半径做圆，得到视频数据圆。

当判断模块判断出光源中心点和传感器中心点不重合时，矢量偏移模块会根据所述传感器中心点到光源中心点的坐标偏移量得到矢量偏移的标准白投影影像矩阵数组，然后再计算得到矢量偏移的标准投影影像圆，然后系统再判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例和进行后续步骤。

获得视频数据圆之后，判断模块还进行边界判定，即判定视频数据圆是否在传感器的有效像素区域之内，若全部在有效像素区域内，那么信息提示模块输出OK信息，若没有全完在有效像素区域内，那么信息提示模块提示错误信息。

综上所述，本发明提供的一种360度单镜头视频数据校正方法及校正系统，首先进行黑白校正，得到光源投影影像圆和标准投影影像圆，然后判断二者中心点是否重合，重合则判定光源投影影像圆与标准投影影像圆未重叠部分的面积差异，若未重叠部分面积比例大于等于预设值，则提示错误信息，若未重叠部分面积比例小于预设值则以传感器中心点为圆心，光源投影影像圆/椭圆与标准投影影像圆的交点到传感器中心点的距离为半径作圆，即得到视频数据圆；若二者中心点不重合，则进行一定的矢量偏移，使得光源中心点和标准投影影像圆的中心点重合，然后再进行未重叠部分面积比例对比步骤。得到视频数据圆之后，要进行边界判定步骤，即判定视频数据圆是否在传感器的有效像素区域之内，若不完全在有效像素区域，则提示错误信息，若完全在有效像素区域内，则视频数据圆的数据被输出到DSP视频处理单元，最后对视频数据圆数据依照H.264进行视频编码。所述校正系统包括判断模块、选择模块、视频数据获得模块、信息提示模块和矢量偏移模块。所述判断模块用于判断光源投影影像与标准投影影像圆的未重叠部分面积比例，判断传感器中心点与光源中心点是否重合，以及判定视频数据圆是否在传感器的有效像素区域之内，所述选择模块根据判断模块的判断结果选择下一个进行步骤，所述视频数据获得模块用于获取视频数据圆，所述信息提示模块用于提示错误信息或输出OK信息，所述矢量偏移模块用于计算得到矢量偏移的标准投影影像圆。本发明所述的360度单镜头视频数据校正方法及校正系统，可以有效解决中心点偏差导致输出的视频不完全或者视频不居中的问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。