專利名稱：圖像校正系統(tǒng)及其校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像校正系統(tǒng)及其校正方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)已被人們廣泛應(yīng)用，尤其近年來便攜式電子裝置也在快速向高性能、多功能化方向發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)與便攜式電子裝置的結(jié)合已成為發(fā)展移動多媒體技術(shù)的關(guān)鍵。由于數(shù)碼相機(jī)中鏡頭的位置與影像感測器的位置可能無法實(shí)現(xiàn)精確對準(zhǔn)，數(shù)碼相機(jī)所拍攝的圖像可能會繞其中心發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)可能造成測試項(xiàng)目(例如分辨率測試)的誤差過大，也有可能影響數(shù)碼相機(jī)的成像品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種校正圖像旋轉(zhuǎn)的圖像校正系統(tǒng)及其校正方法。一種圖像校正系統(tǒng)包括圖像攝取模塊，圖像分離模塊，處理模塊，第一計(jì)算模塊， 第二計(jì)算模塊，校正模塊。該圖像攝取模塊包括影像感測器，該圖像攝取模塊用于拍攝測試圖片獲得一幅圖像，該測試圖片至少包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于該測試圖片的側(cè)邊，該圖像包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)與該測試圖片的兩個(gè)黑色圓點(diǎn)一一對應(yīng)。圖像分離模塊用于將該圖像按照顏色通道進(jìn)行分離，得到一個(gè)通道圖像。處理模塊用于對該通道圖像進(jìn)行二值化處理，得到該通道圖像的二值化圖像。第一計(jì)算模塊用于分別計(jì)算該二值化圖像中兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)。第二計(jì)算模塊用于根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)計(jì)算該圖像的旋轉(zhuǎn)角度。校正模塊用于將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正。—種圖像校正方法，其包括以下步驟(1)提供一幅矩形測試圖片，該測試圖片至少包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于該測試圖片的側(cè)邊；( 用圖像攝取模塊拍攝該測試圖片獲得一幅圖像，該圖像攝取模塊包括影像感測器，該圖像包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)與該測試圖片的兩個(gè)黑色圓點(diǎn)一一對應(yīng)；C3)將該圖像按照顏色通道進(jìn)行分離，得到一個(gè)通道圖像；(4)對該通道圖像進(jìn)行二值化處理，得到該通道圖像的二值化圖像；( 分別計(jì)算該二值化圖像中兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心橫座標(biāo)分別為X1、X2，圓心縱坐標(biāo)分別為Y1、Y2 ;(6)根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)計(jì)算該圖像的旋轉(zhuǎn)角度θ ；及(7)將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的圖像校正方法通過計(jì)算圖像旋轉(zhuǎn)角度，并將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正從而減少或消除由圖像旋轉(zhuǎn)而引起的測試項(xiàng)目誤差過大的問題，進(jìn)而提升數(shù)碼相機(jī)的成像品質(zhì)。本發(fā)明的圖像校正系統(tǒng)可以減少或消除由圖像旋轉(zhuǎn)而引起的測試項(xiàng)目誤差過大的問題，進(jìn)而提升數(shù)碼相機(jī)的成像品質(zhì)。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的圖像校正系統(tǒng)的功能模塊圖。
圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的測試圖片的平面圖。
圖3是將圖2的測試圖片的圖像按照顏色通道進(jìn)行分離的示意圖。
圖4是圖3的Gr通道圖像的二值化圖像。
圖5是對圖4的二值化圖像過濾后得到的圖像。
圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例的圖像校正方法的流程圖。
主要元件符號說明
圖像校正系統(tǒng)30
圖像攝取模塊301
影像感測器3011
圖像分離模塊303
處理模塊305
濾波模塊307
第一計(jì)算模塊309
第二計(jì)算模塊311
校正模塊313
測試圖片10
黑色圓點(diǎn)102,104,106
圖像20
R通道圖像201
B通道圖像202
Gr通道圖像203
Gb通道圖像204
Gr通道圖像的二值化圖像40
二值化圖像過濾后得到的圖像50
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參閱圖1，為本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種圖像校正系統(tǒng)30，其包括圖像攝取模塊301，圖像分離模塊303，處理模塊305，濾波模塊307，第一計(jì)算模塊309，第二計(jì)算模塊 311，及校正模塊39。圖像攝取模塊301包括影像感測器3011，圖像攝取模塊301用于拍攝測試圖片10 獲得一幅圖像20。如圖2所示，在本實(shí)施例中，測試圖片10為長方形的黑白圖片。測試圖片10包括5組黑色條紋及3個(gè)黑色圓點(diǎn)102、104、106，5組黑色條紋分別位于測試圖片10 的中間和四個(gè)角落，3個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106、104分別位于測試圖片10的上方、下方和右方， 上、下方黑色圓點(diǎn)102、106圓心的連線通過測試圖片10的中心，且上、下方黑色圓點(diǎn)102、106圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于測試圖片10的長邊。在本實(shí)施例中，圖像 20的大小是648像素乘以488像素。圖像20同樣包括五組黑色條紋和三個(gè)黑色圓點(diǎn)102、 104,106ο在本實(shí)施例中，該圖像攝取模塊301是意法半導(dǎo)體(ST micron)型號為ST555的視頻圖形陣列相機(jī)模組(VGA camera module)。圖像分離模塊303用于將圖像20按照顏色通道進(jìn)行分離，得到Gr通道圖像203。在本實(shí)施方式中，圖像20按照四個(gè)顏色通道(R，B, Gr, Gb)進(jìn)行分離，將其分離成 R通道圖像201、B通道圖像202、Gr通道圖像203、Gb通道圖像204(如圖3所示)，其中Gr 表示綠紅色通道，Gb表示綠藍(lán)色通道，R表示紅色通道，B表示藍(lán)色通道。R通道圖像201、 B通道圖像202、Gr通道圖像203、Gb通道圖像204的大小均是3 像素乘以244像素。處理模塊305用于對Gr通道圖像203進(jìn)行二值化處理(Binarization)，得到Gr 通道圖像203的二值化圖像(Binary Image) 40，如圖4所示。具體地，設(shè)定一個(gè)亮度閾值， 例如100，將Gr通道圖像203中亮度大于該亮度閾值的像素的亮度值設(shè)置為255，將Gr通道圖像203中亮度小于該亮度閾值的像素的亮度值設(shè)置為0，從而使整個(gè)圖像呈現(xiàn)出明顯的黑白視覺效果。濾波模塊307用于將二值化圖像40的黑色條紋濾掉，留下三個(gè)黑色圓點(diǎn)102、104、 106，得到過濾后的圖像50，如圖5所示。濾波模塊307可以設(shè)定一個(gè)圖案縱寬比的閾值(例如，可以設(shè)為1)，請參閱圖4，圖案縱寬比等于該圖案在Y方向的長度和在X方向的寬度的比值。圖案縱寬比小于或大于1的圖案則濾除，對于圖案縱寬比等于1的則保留，從而去除二值化圖像40的黑色條紋。第一計(jì)算模塊309用于計(jì)算過濾后的圖像50中上、下兩個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106的圓心坐標(biāo)(X1，Y1)，(X2，Y2)。第一計(jì)算模塊309可以通過例如以下方法找出黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)找出黑色圓點(diǎn)上下左右最極限的坐標(biāo)點(diǎn)，再分別相加除以2，例如，Xl = (Χ3+Χ4)/2， Yl = (Υ3+Υ4)/2，Χ3表示黑色圓點(diǎn)左邊最極限的橫坐標(biāo)，Χ4表示黑色圓點(diǎn)右邊最極限的橫坐標(biāo)，Υ3表示黑色圓點(diǎn)上邊最極限的縱坐標(biāo)，Υ4表示黑色圓點(diǎn)下邊最極限的縱坐標(biāo)。第二計(jì)算模塊311用于根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106的圓心坐標(biāo)計(jì)算圖像20 的旋轉(zhuǎn)角度 θ，θ = arctan((Xl-X2)/(Yl-Y2))0校正模塊313用于將該旋轉(zhuǎn)角度寫入影像感測器3011中，影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正。校正模塊313可以通過hter-integrated circuit (I2C)總線等方式將該旋轉(zhuǎn)角度寫入影像感測器3011中。請參閱圖6，為本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種圖像校正方法，其包括如下步驟Sl 提供一幅測試圖片10，測試圖片10包括5組黑色條紋及3個(gè)黑色圓點(diǎn)102、 104、106，其中上、下兩個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于測試圖片10的長邊，用圖像攝取模塊301拍攝測試圖片10獲得一幅圖像20，圖像攝取模塊 301包括影像感測器，圖像20同樣包括五組黑色條紋和三個(gè)黑色圓點(diǎn)102、104、106。如圖2所示，在本實(shí)施例中，測試圖片10為長方形的黑白圖片。測試圖片10包括 5組黑色條紋及3個(gè)黑色圓點(diǎn)102、104、106，5組黑色條紋分別位于測試圖片10的中間和四個(gè)角落，3個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106、104分別位于測試圖片10的上方、下方和右方，上、下方黑色圓點(diǎn)102、106圓心的連線通過測試圖片10的中心，且上、下方黑色圓點(diǎn)102、106圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于測試圖片10的長邊。在本實(shí)施例中，圖像20的大小是 648像素乘以488像素。在本實(shí)施例中，該圖像攝取模塊301是意法半導(dǎo)體(ST micron)型號為ST555的視頻圖形陣列相機(jī)模組(VGA camera module)。S2 :將圖像20按照顏色通道進(jìn)行分離，得到Gr通道圖像203。在本實(shí)施方式中，圖像20按照四個(gè)顏色通道(R，B, Gr, Gb)進(jìn)行分離，將其分離成 R通道圖像201、B通道圖像202、Gr通道圖像203、Gb通道圖像204(如圖3所示)，其中Gr 表示綠紅色通道，Gb表示綠藍(lán)色通道，R表示紅色通道，B表示藍(lán)色通道。R通道圖像201、 B通道圖像202、Gr通道圖像203、Gb通道圖像204的大小均是3 像素乘以244像素。S3 對Gr通道圖像203進(jìn)行二值化處理(Binarization)，得到Gr通道圖像203的二值化圖像(Binary Image) 40，如圖4所示。具體地，設(shè)定一個(gè)亮度閾值，例如100，將Gr 通道圖像203中亮度大于該亮度閾值的像素的亮度值設(shè)置為255，將Gr通道圖像203中亮度小于該亮度閾值的像素的亮度值設(shè)置為0，從而使整個(gè)圖像呈現(xiàn)出明顯的只有黑和白的視覺效果。S4 利用濾波模塊307將二值化圖像40的黑色條紋濾掉，留下三個(gè)黑色圓點(diǎn)102、 104、106，得到過濾后的圖像50，如圖5所示。S5 分別計(jì)算過濾后的圖像50中上、下兩個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106的圓心坐標(biāo)(XI， Yl)，(X2，Y2)。S6 根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106的圓心坐標(biāo)計(jì)算圖像20的旋轉(zhuǎn)角度θ，θ = arctan((XI-X2)/(Y1-Y2))。S7:將該旋轉(zhuǎn)角度寫入影像感測器中，影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正?？梢岳斫獾氖牵谄渌麑?shí)施方式中，測試圖片10可以僅僅包括上下兩個(gè)黑色圓點(diǎn) 102、106，該上下兩個(gè)黑色圓點(diǎn)102、106圓心的連線穿過該測試圖片的中心且和測試圖片 10的長邊垂直，測試圖片10不包括任何黑色條紋。相應(yīng)地，過濾步驟S4可以省略。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的圖像校正方法通過計(jì)算圖像旋轉(zhuǎn)角度，并將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正從而減少或消除由圖像旋轉(zhuǎn)而引起的測試項(xiàng)目誤差過大的問題，進(jìn)而提升數(shù)碼相機(jī)的成像品質(zhì)。本發(fā)明的圖像校正系統(tǒng)可以減少或消除由圖像旋轉(zhuǎn)而引起的測試項(xiàng)目誤差過大的問題，進(jìn)而提升數(shù)碼相機(jī)的成像品質(zhì)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像校正系統(tǒng)，其特征在于，其包括圖像攝取模塊，該圖像攝取模塊包括影像感測器，該圖像攝取模塊用于拍攝測試圖片獲得一幅圖像，該測試圖片至少包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于該測試圖片的側(cè)邊，該圖像包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)與該測試圖片的兩個(gè)黑色圓點(diǎn)一一對應(yīng)；圖像分離模塊用于將該圖像按照顏色通道進(jìn)行分離，得到一個(gè)通道圖像；處理模塊用于對該通道圖像進(jìn)行二值化處理，得到該通道圖像的二值化圖像；第一計(jì)算模塊用于分別計(jì)算該二值化圖像中兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)；第二計(jì)算模塊用于根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)計(jì)算該圖像的旋轉(zhuǎn)角度；及校正模塊用于將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像校正系統(tǒng)，其特征在于，該圖像校正系統(tǒng)進(jìn)一步包括濾波模塊，該濾波模塊用于過濾掉二值化圖像中除該黑色圓點(diǎn)以外的圖案。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像校正系統(tǒng)，其特征在于，該圖像分離單元用于將該圖像按照Gr、Gb, R、B四個(gè)顏色通道進(jìn)行分離。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像校正系統(tǒng)，其特征在于，該測試圖片進(jìn)一步包括若干黑色條紋，該圖像進(jìn)一步包括若干黑色條紋，該圖像校正系統(tǒng)進(jìn)一步包括濾波模塊，該濾波模塊用于過濾掉該二值化圖像中該若干黑色條紋。
5.一種圖像校正方法，其特征在于，其包括以下步驟(1)提供一幅矩形測試圖片，該測試圖片至少包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)圓心的連線穿過該測試圖片的中心且垂直于該測試圖片的側(cè)邊；(2)用圖像攝取模塊拍攝該測試圖片獲得一幅圖像，該圖像攝取模塊包括影像感測器， 該圖像包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)與該測試圖片的兩個(gè)黑色圓點(diǎn)一一對應(yīng)；(3)將該圖像按照顏色通道進(jìn)行分離，得到一個(gè)通道圖像；(4)對該通道圖像進(jìn)行二值化處理，得到該通道圖像的二值化圖像；(5)分別計(jì)算該二值化圖像中兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)，該兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心橫座標(biāo)分別為XI、X2，圓心縱坐標(biāo)分別為YU Y2 ；(6)根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)計(jì)算該圖像的旋轉(zhuǎn)角度θ；及(7)將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度對該圖像進(jìn)行校正。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像校正方法，其特征在于，在步驟(3)中，該圖像按照Gr、(ib、 R、B四個(gè)顏色通道進(jìn)行分離。
7.如權(quán)利要求5所述的圖像校正方法，其特征在于，在步驟(4)和步驟(5)之間進(jìn)一步包括過濾掉該二值化圖像中除該黑色圓點(diǎn)以外的圖案的步驟。
8.如權(quán)利要求5所述的圖像校正方法，其特征在于，該測試圖片進(jìn)一步包括若干黑色條紋，該圖像進(jìn)一步包括若干黑色條紋。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像校正方法，其特征在于，在步驟(4)和步驟(5)之間進(jìn)一步包括過濾去除該若干黑色條紋的步驟。
10.如權(quán)利要求5所述的圖像校正方法，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)角度θ可以通過以下公式進(jìn)行計(jì)算θ = arctan ((X1-X2) / (Y1-Y2))。
全文摘要
圖像校正系統(tǒng)包括圖像攝取模塊，圖像分離模塊，處理模塊，第一計(jì)算模塊，第二計(jì)算模塊，校正模塊。該圖像攝取模塊包括影像感測器，該圖像攝取模塊用于拍攝測試圖片獲得一幅圖像，該測試圖片至少包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)，該圖像包括兩個(gè)黑色圓點(diǎn)。圖像分離模塊用于將該圖像按照顏色通道進(jìn)行分離，得到一個(gè)通道圖像。處理模塊用于對該通道圖像進(jìn)行二值化處理，得到該通道圖像的二值化圖像。第一計(jì)算模塊用于分別計(jì)算該二值化圖像中兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)。第二計(jì)算模塊用于根據(jù)上述兩個(gè)黑色圓點(diǎn)的圓心坐標(biāo)計(jì)算該圖像的旋轉(zhuǎn)角度。校正模塊用于將該旋轉(zhuǎn)角度寫入該影像感測器中，該影像感測器從而對該圖像進(jìn)行校正。此外，本發(fā)明還提供一種圖像校正方法。
文檔編號H04N1/409GK102316242SQ20101021729
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者甯韋銘 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司