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      一種變倍校正方法和設(shè)備的制作方法

      文檔序號:7814669閱讀:290來源:國知局
      一種變倍校正方法和設(shè)備的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供一種變倍校正方法和效率,其中方法包括:獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率;查找變倍補(bǔ)償表,得到與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值;根據(jù)所述角度補(bǔ)償值,控制角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行變倍補(bǔ)償,以使得所述目標(biāo)對象在變倍后處于所述圖像中的預(yù)定位置。本發(fā)明顯著提高了變倍效率。
      【專利說明】一種變倍校正方法和設(shè)備

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域,特別涉及一種變倍校正方法和設(shè)備。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 在攝像設(shè)備進(jìn)行圖像拍攝的過程中,變倍是其中一個應(yīng)用方面,該變倍指的是攝 像設(shè)備取景逐漸放大的過程。目前,在變倍過程中將容易出現(xiàn)變倍偏差,該變倍偏差指的 是,例如,圖像中的原來處于圖像中心點(diǎn)位置的物體,由于攝像設(shè)備進(jìn)行變倍放大的操作, 該物體由圖像中心點(diǎn)的位置逐漸偏移到圖像的周邊的位置。用戶在使用攝像設(shè)備進(jìn)行變倍 放大的過程中,經(jīng)常能夠體驗(yàn)到上述的變倍偏差的現(xiàn)象,例如當(dāng)用戶想要將圖像中心的車 輛進(jìn)行放大以看清楚其車牌號時,放大后該車輛不再位于圖像中心,而是偏移到圖像的側(cè) 邊,甚至車輛的車牌已經(jīng)移出了圖像不再能夠看到。
      [0003] 為了使得在變倍過程中盡量的減小上述的變倍偏差,即減小目標(biāo)物體的偏移量, 相關(guān)技術(shù)中采用變倍限制的方式,因?yàn)樽儽镀畹钠盍渴桥c變倍的倍率具有正相關(guān)特 性,偏差將隨著變倍倍率的上升而增加,因此,可以采用變倍限制逐步放大,例如,先將目標(biāo) 對象放大三倍,接著再放大到五倍。但是,這種基于倍率限制的變倍方式,時間長效率低,無 法滿足有些需要快速定位目標(biāo)物體的應(yīng)用需求,較長的變倍時間容易導(dǎo)致在變倍過程中目 標(biāo)丟失。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004] 有鑒于此,本發(fā)明提供一種變倍校正方法和效率,以提高變倍效率。
      [0005] 具體地,本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
      [0006] 第一方面,提供一種變倍校正方法,包括:
      [0007] 獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率;
      [0008] 查找變倍補(bǔ)償表,得到與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值;
      [0009] 根據(jù)所述角度補(bǔ)償值,控制角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行變倍補(bǔ)償,以使得所述目標(biāo)對象在 變倍后處于所述圖像中的預(yù)定位置。
      [0010] 第二方面,提供一種變倍校正設(shè)備,包括:
      [0011] 接收單元,用于獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率;
      [0012] 查表單元,用于查找變倍補(bǔ)償表,得到與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值;
      [0013] 校正單元,用于根據(jù)所述角度補(bǔ)償值,控制角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行變倍補(bǔ)償,以使得所 述目標(biāo)對象在變倍后處于所述圖像中的預(yù)定位置。
      [0014] 本發(fā)明實(shí)施例的變倍校正方法和效率,通過根據(jù)與倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值,在變 倍過程中實(shí)時的進(jìn)行變倍補(bǔ)償,可以有效控制變倍的對象在圖像中的位置,避免多次變倍, 從而顯著提高了變倍效率。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的變倍偏差原理示意圖一;
      [0016] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的變倍偏差原理示意圖二;
      [0017] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖一;
      [0018] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖二;
      [0019] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變倍校正方法的流程示意圖;
      [0020] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖像變倍應(yīng)用圖;
      [0021] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的變倍補(bǔ)償表示意圖;
      [0022] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的測試環(huán)境示意圖;
      [0023] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的測試變倍示意圖一;
      [0024] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的測試變倍示意圖二;
      [0025] 圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的角度偏差收斂趨勢圖;
      [0026] 圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變倍校正設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0027] 圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種變倍校正設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0028] 本發(fā)明實(shí)施例提供的變倍校正方法,是用于校正在變倍過程中出現(xiàn)的變倍偏差的 現(xiàn)象,參見圖1,示出了變倍偏差出現(xiàn)的原理,在對圖像中的某個目標(biāo)物體進(jìn)行變倍時,攝像 設(shè)備中的機(jī)芯鏡片組會發(fā)生相對運(yùn)動,理想狀態(tài)下該鏡片組的光軸是不會隨著鏡片組的運(yùn) 動而變化的,始終維持在一條直線上,例如保持在直線a,這樣圖像中的中心點(diǎn)在圖像放大 后將仍然處于中心的位置;但是,由于鏡片組制造工藝的原因,通常在變倍過程中鏡片組中 的各個鏡片11的光軸會發(fā)生偏移,例如圖1中,光軸會從直線a改變到直線b,這將導(dǎo)致圖 像中心的物體在變倍過程中偏離中心位置。例如參見圖2,圖像中的目標(biāo)物體M,在變倍后 偏移到了圖像的邊緣位置,這就是變倍偏差。
      [0029] 上述的由于光軸偏移導(dǎo)致的變倍偏差,可以通過攝像設(shè)備中的角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)來進(jìn) 行校正,參見圖3,示出了一攝像設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),鏡片組位于機(jī)芯31中,該設(shè)備還包括橫 向角度機(jī)構(gòu)32和縱向角度機(jī)構(gòu)33,這兩個機(jī)構(gòu)可以稱為角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu),可以通過這兩個機(jī) 構(gòu)來對機(jī)芯31中的鏡片組的運(yùn)動進(jìn)行調(diào)整,以盡量維持鏡片組運(yùn)動后光軸的穩(wěn)定不變。
      [0030] 具體的,例如,假設(shè)變倍后光軸偏移的角度(該角度例如是圖1中的直線a和直線 b之間的夾角)是F,實(shí)際上蓋角度F是由垂直偏移角度和水平偏移角度兩個方向的分量組 成,那么在進(jìn)行調(diào)整時,可以通過橫向角度機(jī)構(gòu)32調(diào)整光軸的水平偏移角度,縱向角度機(jī) 構(gòu)33可以用于調(diào)整光軸的垂直偏移角度,進(jìn)而使得光軸重新回到原來所在的直線,實(shí)現(xiàn)角 度偏移的校正,也即變倍校正。
      [0031] 基于上述,本實(shí)施例的變倍校正的方法在于,在對圖像進(jìn)行變倍的過程中,如何實(shí) 時地確定需要補(bǔ)償?shù)慕嵌龋⒏鶕?jù)該角度控制上述的角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行角度補(bǔ)償,以實(shí)現(xiàn) 實(shí)時地變倍校正;其中,進(jìn)行變倍的圖像可以是圖片或者視頻流中的某一幀圖像。
      [0032] 為了使得對于變倍校正方法的解釋更加清楚和更容易理解,首先參見圖4,對應(yīng)用 本發(fā)明實(shí)施例的變倍校正方法的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單說明。該攝像設(shè)備包括:變倍模 塊41,該變倍模塊41例如是機(jī)芯,其中包括鏡片組,在進(jìn)行變倍時通過鏡片組的運(yùn)行實(shí)現(xiàn) 變倍。該設(shè)備還包括圖像模塊42,用于捕獲圖像,例如,在對某張圖片進(jìn)行變倍時,在變倍前 顯示的該圖片、以及在變倍后顯示的該圖片,都會被圖像模塊42捕獲,因此也可以將圖像 模塊42稱為圖像顯示模塊,變倍模塊41中鏡片組的運(yùn)動將會直接導(dǎo)致圖像模塊42中的圖 像顯示的變化。該設(shè)備還包括存儲模塊43和角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)44,其中,存儲模塊43用于存儲 之用,例如可以存儲圖片、數(shù)據(jù)信息等;角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)44包括上面描述的橫向角度機(jī)構(gòu)和 縱向角度機(jī)構(gòu),可以對變倍模塊41進(jìn)行變倍校正。
      [0033] 圖4中的攝像設(shè)備還包括處理器45,該處理器45可以用于控制角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)44 對變倍模塊41進(jìn)行校正,例如控制橫向角度機(jī)構(gòu)和縱向角度機(jī)構(gòu)進(jìn)行角度補(bǔ)償,還可以用 于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,例如進(jìn)行圖像測量和圖像識別等。
      [0034] 下面將基于圖4所示的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu),說明該設(shè)備的各個模塊之間是如何相互 配合來實(shí)現(xiàn)變倍校正的。需要說明的是,在圖4中所示的各個功能模塊,只是示意了用于實(shí) 現(xiàn)該變倍校正方法所涉及到的一些功能單元,但是這并不表示實(shí)際的物理結(jié)構(gòu)部署,例如, 存儲模塊43、處理器45和變倍模塊41實(shí)際上可以是都位于圖3中所示的機(jī)芯31中。當(dāng)然 具體實(shí)施中也可能是其他類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),只要包括了這些功能模塊即可。
      [0035] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變倍校正方法的流程示意圖,該方法描述是在對 某個圖像進(jìn)行變倍的過程中,如何進(jìn)行實(shí)時變倍校正的方法;如圖5所示,該方法可以包括 如下步驟:
      [0036] 501、獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率;
      [0037] 以圖6為例,將圖像中間位置的路燈作為目標(biāo)對象,對其進(jìn)行放大(即變倍),并且 目的是在放大后使得其仍然處于圖像的中間位置附近。
      [0038] 假設(shè)在圖6中,最終是將路燈變倍到原來的5倍,該變倍過程是由攝像設(shè)備中的變 倍模塊41通過鏡片組運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的;在從最初始狀態(tài)的廣角端(即zoom = 1)逐步變倍到5 倍(zoom = 5)的過程中,變倍模塊41將向處理器45返回實(shí)時的倍率信息,例如,變倍模塊 41會向處理器45反饋"當(dāng)前已經(jīng)變倍到2倍了"或者"當(dāng)前已經(jīng)變倍到3. 5倍了"等等。因 此,本步驟中是處理器獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率,具體的,是獲取變倍過程 中的實(shí)時倍率。
      [0039] 502、查找變倍補(bǔ)償表,得到與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值;
      [0040] 本實(shí)施例中,處理器45在獲取到倍率后,將查找變倍補(bǔ)償表,該變倍補(bǔ)償表例如 可以存儲在攝像設(shè)備中的存儲模塊43中,處理器45可以從該存儲模塊43中去獲取變倍補(bǔ) 償表。如下的表1示出了一種可選的變倍補(bǔ)償表的部分內(nèi)容 :
      [0041] 表1變倍補(bǔ)償表
      [0042]

      【權(quán)利要求】
      1. 一種變倍校正方法,其特征在于,包括: 獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率; 查找變倍補(bǔ)償表,得到與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值; 根據(jù)所述角度補(bǔ)償值,控制角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行變倍補(bǔ)償,以使得所述目標(biāo)對象在變倍 后處于所述圖像中的預(yù)定位置。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變 倍的倍率之前,還包括: 在對測試圖像中的測試對象進(jìn)行變倍的過程中,獲取多個目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),每個 所述目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)包括:將所述測試對象進(jìn)行變倍的倍率、以及與所述倍率對應(yīng)的 角度補(bǔ)償值,所述角度補(bǔ)償值是所述測試對象在變倍結(jié)束后的圖像位置與變倍前的圖像位 置之間的角度偏移量; 根據(jù)所述多個目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)中的倍率和角度補(bǔ)償值,進(jìn)行平滑處理,得到所述 變倍補(bǔ)償表。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述獲取多個變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),每個所述 變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)包括:將所述測試對象進(jìn)行變倍的倍率、以及與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償 值,包括: 在所述測試對象進(jìn)行第一次變倍的過程中得到第一校正系數(shù)表,所述第一校正系數(shù)表 包括多個第一變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),每個第一變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)包括:將所述測試對象進(jìn)行變倍 的第一倍率以及與所述第一倍率對應(yīng)的第一角度補(bǔ)償值; 在所述測試對象進(jìn)行第N次變倍的過程中,根據(jù)所述第N-1角度補(bǔ)償值控制角度補(bǔ)償 機(jī)構(gòu)進(jìn)行變倍補(bǔ)償,并得到第N校正系數(shù)表,所述第N校正系數(shù)表包括多個第N變倍補(bǔ)償測 試項(xiàng),每個所述第N變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)包括:將所述測試對象進(jìn)行變倍的第N倍率、以及與所 述第N倍率對應(yīng)的第N角度補(bǔ)償值; 當(dāng)所述第N角度補(bǔ)償值穩(wěn)定在預(yù)定閾值時,將所述第N校正系數(shù)表中的多個第N變倍 補(bǔ)償測試項(xiàng),確定為將要獲取的目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),N > 2。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,獲取與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值,包 括: 獲取所述測試對象中的目標(biāo)測試點(diǎn),在變倍過程中于所述測試圖像上移動的像素?cái)?shù), 并根據(jù)所述像素?cái)?shù)和所述測試圖像的線性分辨率,得到所述像素?cái)?shù)對應(yīng)的移動距離值; 根據(jù)用于對所述測試對象進(jìn)行變倍的變倍設(shè)備與所述測試對象之的垂直距離、以及所 述移動距離值,得到所述角度補(bǔ)償值。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,獲取將所述測試對象進(jìn)行變倍的倍率,包 括: 根據(jù)所述測試對象在變倍前后所包含的所有像素?cái)?shù),計(jì)算得到所述倍率。
      6. -種變倍校正設(shè)備,其特征在于,包括: 接收單元,用于獲取對圖像中的目標(biāo)對象進(jìn)行變倍的倍率; 查表單元,用于查找變倍補(bǔ)償表,得到與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值; 校正單元,用于根據(jù)所述角度補(bǔ)償值,控制角度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行變倍補(bǔ)償,以使得所述目 標(biāo)對象在變倍后處于所述圖像中的預(yù)定位置。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 測試信息獲取單元,用于在對測試圖像中的測試對象進(jìn)行變倍的過程中,獲取多個目 標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),每個所述目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)包括:將所述測試對象進(jìn)行變倍的倍率、 以及與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值,所述角度補(bǔ)償值是測試對象在變倍結(jié)束后的圖像位置 與變倍前的圖像位置之間的角度偏移量; 測試表格生成單元,用于根據(jù)所述多個目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)中的倍率和角度補(bǔ)償值, 進(jìn)行平滑處理,得到所述變倍補(bǔ)償表。
      8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其特征在于, 所述測試信息獲取單元,具體用于在所述測試對象進(jìn)行第一次變倍的過程中得到第一 校正系數(shù)表,所述第一校正系數(shù)表包括多個第一變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),每個所述第一變倍補(bǔ)償 測試項(xiàng)包括:將所述測試對象進(jìn)行變倍的第一倍率、以及與所述第一倍率對應(yīng)的第一角度 補(bǔ)償值;以及,在所述測試對象進(jìn)行第N次變倍的過程中,得到第N校正系數(shù)表,所述第N校 正系數(shù)表包括多個第N變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),每個所述第N變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)包括:將所述測試對 象進(jìn)行變倍的第N倍率、以及與所述第N倍率對應(yīng)的第N角度補(bǔ)償值;在當(dāng)所述第N角度補(bǔ) 償值穩(wěn)定在預(yù)定閾值時,將所述第N校正系數(shù)表中的多個第N變倍補(bǔ)償測試項(xiàng),確定為將要 獲取的目標(biāo)變倍補(bǔ)償測試項(xiàng)。
      9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其特征在于, 所述測試信息獲取單元,在獲取與所述倍率對應(yīng)的角度補(bǔ)償值時,具體是用于獲取所 述測試對象中的目標(biāo)測試點(diǎn),在變倍過程中于所述測試圖像上移動的像素?cái)?shù),并根據(jù)所述 像素?cái)?shù)和所述測試圖像的線性分辨率,得到所述像素?cái)?shù)對應(yīng)的移動距離值;根據(jù)用于對所 述測試對象進(jìn)行變倍的變倍設(shè)備與所述測試對象之的垂直距離、以及所述移動距離值,得 到所述角度補(bǔ)償值。
      10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其特征在于, 所述測試信息獲取單元,在獲取將所述測試對象進(jìn)行變倍的倍率時,具體是用于根據(jù) 所述測試對象在變倍前后所包含的所有像素?cái)?shù),計(jì)算得到所述倍率。
      【文檔編號】H04N5/232GK104268863SQ201410479234
      【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
      【發(fā)明者】潘勝軍 申請人:浙江宇視科技有限公司
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