智能设备及其影像传感器光谱灵敏度的获取和标定方法与流程

本公开涉及智能设备，尤其涉及一种智能设备及其影像传感器光谱灵敏度的获取方法、标定方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、智能设备如相机，其中影像传感器的光谱灵敏度函数将场景辐射(反射率与光源光谱叠加)与rgb(红绿蓝)成像值相关联，对于许多使用颜色信息的计算机视觉任务非常重要，例如多光谱成像、颜色渲染和颜色恒定性等。不同影像传感器光谱灵敏度的不同是导致模组间的色彩不一致特性的本质原因，对于跨模组的颜色一致性问题的解决，光谱灵敏度是重要的参考。现有技术中常见的测量光谱灵敏度的方法为直接测量法，即使用单色仪生成单色光，光谱仪测量光源光谱，相机在各个可见光波段下，逐次测量的成像值除以对应光源光谱下的光谱响应，即为相机的感光响应，这种方法测试精度高，但是需要两个外置设备(单色仪和光谱仪)，其中单色仪价格较高，整个操作测量难度较大，成本较大；并且对于实际应用场景，尤其是低照度的场景偏差较大。

技术实现思路

1、本公开要解决的技术问题是为了克服现有技术中标定影像传感器光谱灵敏度的直接测量方法操作难度大、成本高且对低照度场景偏差较大等缺陷，提供一种智能设备及其影像传感器光谱灵敏度的获取方法、标定方法、系统、设备及介质。

2、本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本公开提供一种影像传感器光谱灵敏度的获取方法，所述获取方法包括：

4、根据若干个第一影像传感器的第一光谱灵敏度，得到光谱灵敏度的若干个特征向量；

5、获取不同的测试亮度下，目标影像传感器的成像值；

6、根据所述特征向量和所述成像值，计算得到在不同的所述测试亮度下，各个所述特征向量对应的测试权重；

7、基于目标亮度，确定出相关联的不同所述测试亮度以及对应的所述测试权重，计算得到所述目标亮度下各个所述特征向量对应的目标权重；

8、根据所述目标权重和各个所述特征向量，计算得到所述目标影像传感器在所述目标亮度下的目标光谱灵敏度。

9、较佳地，所述根据若干个第一影像传感器的第一光谱灵敏度，得到光谱灵敏度的若干个特征向量的步骤包括：

10、根据若干个所述第一影像传感器的所述第一光谱灵敏度，得到第一矩阵；

11、其中，所述第一矩阵用于表征若干个所述第一影像传感器在若干个采样波长、若干个通道下对应的光谱响应值；

12、对所述第一矩阵进行奇异值分解以得到对应的左奇异值矩阵，并根据所述左奇异值矩阵得到光谱灵敏度的若干个所述特征向量。

13、较佳地，所述根据所述特征向量和所述成像值，计算得到在不同的所述测试亮度下，各个所述特征向量对应的测试权重的步骤包括：

14、获取测试光源的光源光谱；

15、获取测试色卡的色卡反射率；

16、根据所述特征向量、所述成像值、所述光源光谱、所述色卡反射率、以及预设反射模型，计算得到在不同的所述测试亮度下，各个所述特征向量分别对应的所述测试权重。

17、较佳地，所述预设反射模型为lambert(兰伯特)反射模型。

18、较佳地，所述获取测试色卡的色卡反射率的步骤包括：

19、根据与所述测试色卡规格相同的多个第一色卡的实际反射率，获取色卡中每个色块的若干个实际色块反射率；

20、对每一个所述色块，分别计算若干个所述实际色块反射率与标准色块反射率之间的方差，并将方差最小的所述实际色块反射率作为目标色块反射率；

21、根据各个所述色块的所述目标色块反射率，组合得到所述色卡反射率。

22、较佳地，所述基于目标亮度，确定出相关联的不同所述测试亮度以及对应的所述测试权重，计算得到所述目标亮度下各个所述特征向量对应的目标权重的步骤包括：

23、获取与所述目标亮度相邻的两个所述测试亮度；

24、采用插值法对两个所述测试亮度以及对应的所述测试权重进行处理，以计算得到所述目标亮度下各个所述特征向量对应的所述目标权重。

25、较佳地，所述获取不同的测试亮度下，目标影像传感器的成像值的步骤包括：

26、在不同的所述测试亮度下，控制所述目标影像传感器对测试色卡进行图像采集，并进行黑电平处理和镜头阴影矫正处理，以得到所述成像值。

27、本公开还提供一种光谱灵敏度的标定方法，所述标定方法包括：

28、获取智能设备拍摄时的目标亮度；

29、采用上述的影像传感器光谱灵敏度的获取方法，获取所述智能设备中目标影像传感器在所述目标亮度下的对应的目标光谱灵敏度，并采用所述目标光谱灵敏度对所述目标影像传感器进行标定。

30、本公开还提供一种影像传感器光谱灵敏度的获取系统，所述获取系统包括：

31、特征向量获取模块，用于根据若干个第一影像传感器的第一光谱灵敏度，得到光谱灵敏度的若干个特征向量；

32、成像值获取模块，用于获取不同的测试亮度下，目标影像传感器的成像值；

33、测试权重计算模块，用于根据所述特征向量和所述成像值，计算得到在不同的所述测试亮度下，各个所述特征向量对应的测试权重；

34、目标权重计算模块，用于基于目标亮度，确定出相关联的不同所述测试亮度以及对应的所述测试权重，计算得到所述目标亮度下各个所述特征向量对应的目标权重；

35、目标灵敏度计算模块，用于根据所述目标权重和各个所述特征向量，计算得到所述目标影像传感器在所述目标亮度下的目标光谱灵敏度。

36、较佳地，所述特征向量获取模块包括：

37、第一矩阵获取单元，用于根据若干个所述第一影像传感器的所述第一光谱灵敏度，得到第一矩阵；

38、其中，所述第一矩阵用于表征若干个所述第一影像传感器在若干个采样波长、若干个通道下对应的光谱响应值；

39、特征向量获取单元，用于对所述第一矩阵进行奇异值分解以得到对应的左奇异值矩阵，并根据所述左奇异值矩阵得到光谱灵敏度的若干个所述特征向量。

40、较佳地，所述测试权重计算模块包括：

41、光源光谱获取单元，用于获取测试光源的光源光谱；

42、反射率获取单元，用于获取测试色卡的色卡反射率；

43、测试权重计算单元，用于根据所述特征向量、所述成像值、所述光源光谱、所述色卡反射率、以及预设反射模型，计算得到在不同的所述测试亮度下，各个所述特征向量分别对应的所述测试权重。

44、较佳地，所述预设反射模型为lambert反射模型。

45、较佳地，所述反射率获取单元还用于：

46、根据与所述测试色卡规格相同的多个第一色卡的实际反射率，获取色卡中每个色块的若干个实际色块反射率；

47、对每一个所述色块，分别计算若干个所述实际色块反射率与标准色块反射率之间的方差，并将方差最小的所述实际色块反射率作为目标色块反射率；

48、根据各个所述色块的所述目标色块反射率，组合得到所述色卡反射率。

49、较佳地，所述目标权重计算模块包括：

50、测试亮度获取单元，用于获取与所述目标亮度相邻的两个所述测试亮度；

51、目标权重计算单元，用于采用插值法对两个所述测试亮度以及对应的所述测试权重进行处理，以计算得到所述目标亮度下各个所述特征向量对应的所述目标权重。

52、较佳地，所述成像值获取模块还用于：

53、在不同的所述测试亮度下，控制所述目标影像传感器对测试色卡进行图像采集，并进行黑电平处理和镜头阴影矫正处理，以得到所述成像值。

54、本公开还提供一种光谱灵敏度的标定系统，所述标定系统包括：

55、目标亮度获取模块，用于获取智能设备拍摄时的目标亮度；

56、标定模块，用于采用上述的影像传感器光谱灵敏度的获取系统，获取所述智能设备中目标影像传感器在所述目标亮度下的对应的目标光谱灵敏度，并采用所述目标光谱灵敏度对所述目标影像传感器进行标定。

57、本公开还提供一种智能设备，所述智能设备包括上述的光谱灵敏度的标定系统。

58、本公开还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在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的影像传感器光谱灵敏度的获取方法或光谱灵敏度的标定方法。

59、本公开还提供一种芯片，应用于电子设备，所述芯片用于执行上述的影像传感器光谱灵敏度的获取方法或光谱灵敏度的标定方法。

60、本公开还提供一种芯片模组，应用于电子设备，包括收发组件和芯片，所述芯片用于执行上述的影像传感器光谱灵敏度的获取方法或光谱灵敏度的标定方法。

61、本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的影像传感器光谱灵敏度的获取方法或光谱灵敏度的标定方法。

62、在符合本领域常识的基础上，各优选条件，可任意组合，即得本公开各较佳实施例。

63、本公开的积极进步效果在于：通过在不同的测试亮度下用相机等设备采集色卡成像值，计算出在不同测试亮度下光谱灵敏度的特征向量的权重，再根据目标亮度插值得到目标权重，计算得到目标光谱灵敏度，可以保证线性化较差的影像传感器也能够准确地获取不同光照场景，尤其是低照度场景下的光谱灵敏度，提高了光谱灵敏度获取的准确性，同时还降低了光谱灵敏度获取的成本以及操作难度以及对影像传感器的标定精度。