本发明公开了一种双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其包括以下步骤：S1、获取左右两通道图像的待计算区域；S2、在待计算区域内获取一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线；S3、获取原始亮度补偿曲线的取值分布；S4、提取原始亮度补偿曲线取值分布的有效极值；S5、根据有效极值得到有效亮度补偿值曲线；S6、根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线进行拟合，得到拟合后的参数；S7、根据拟合后的参数修正原始亮度补偿曲线，得到修正后的亮度补偿曲线；S8、根据修正后的亮度补偿曲线对两通道图像进行全域亮度补偿，得到亮度校正后的图像。本发明降低了模拟电路的调试难度，运算量小且校正效果好，便于批量处理。
1.一种双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取双通道相机左右两通道图像的待计算区域；
S2、在待计算区域内获取一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线；
S6、根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线进行拟合，得到拟合后的参数；
S7、根据拟合后的参数修正原始亮度补偿曲线，得到修正后的亮度补偿曲线；
S8、根据修正后的亮度补偿曲线对两通道图像进行全域亮度补偿，得到亮度校正后的图像；
以双通道相机左右两通道图像I(x，y)的分界线为线对称中心，往两边各扩展尺寸a的像素长度，获得位于左通道的待计算区域Lim(x，y)和位于右通道的待计算区域Rim(x，y)；
其中x为左右两通道图像的横坐标，y为左右两通道图像的纵坐标；x∈[0，W-1]，y∈[0，H-
1]；W为左右两通道图像的宽度；H为左右两通道图像的高度。
2.根据权利要求1所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S2的具体方法为：在待计算区域中，根据公式
得到分界线两边对称位置像素值的差值并对其进行加权平均，进而获得一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线s(y)；其中 μk≥0，s(y)的取值范围为[-B +B]，B为左右两通道图像I(x，y)的取值上限；k为索引变量且取值范围为[0，a-1]。
3.根据权利要求2所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S3的具体方法为：初始化原始亮度补偿曲线的取值分布Ps(m)＝0，m∈[-B，+B]，根据公式Ps(s(y))/＝Ps(s(y))+1进行迭代直至执行完所有s(y)，得到原始亮度补偿曲线s(y)的取值分布Ps(m)；其中Ps(s(y))为迭代前的值，Ps(s(y))/为迭代后的值，且Ps(s(y))/∈Ps(k)。
4.根据权利要求3所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S4的具体方法为：以原始亮度补偿曲线取值分布Ps(m)的最大峰值为中心，分别提取最大峰值两侧的临近极小值作为原始亮度补偿曲线取值分布的有效极值。
5.根据权利要求4所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S5的具体方法为：获取原始亮度补偿曲线s(y)中处于两个有效极值之间的所有差值，并将其作为有效亮度补偿值，将原始亮度补偿曲线s(y)中的非有效亮度补偿值对应的位置及其取值移除，得到有效亮度补偿值曲线sv(k)。
6.根据权利要求5所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S6的具体方法为；
根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线sv(k)进行曲线拟合，得到拟合后的参数svc(k)。
7.根据权利要求6所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S7的具体方法为：将拟合后的参数svc(k)的取值拷贝到对应位置的原始亮度补偿曲线s(y)中，对原始亮度补偿曲线s(y)中非有效亮度补偿值对应的位置处，基于该位置前后相邻的两个有效亮度补偿值，根据拟合后的参数svc(k)进行线性插值，得到修正后的亮度补偿曲线。
8.根据权利要求7所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，所述步骤S8的具体方法为：根据公式
Rcim(x，y)＝Rim(x，y)+s(y)对双通道相机的右通道图像进行亮度补偿，得到亮度补偿后的区域Rcim(x，y)；
对亮度补偿后的区域Rcim(x，y)进行限幅处理，得到亮度补偿且限幅后的区域RRcim(x，y)；根据公式Ic(x，y)＝Lim(x，y)+RRcim(x，y)得到亮度校正后的图像Ic(x，y)。
9.根据权利要求8所述的双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其特征在于，对亮度补偿后的区域Rcim(x，y)进行限幅处理的具体方法为：若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度大于B，则限制为B；
若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度位于[0，B]，则保留其幅度；
若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度小于0，则限制为0。
一种双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法
技术领域
[0001] 本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法。
背景技术
[0002] 图像亮度校正技术是图像处理技术的一种，它可以显著改善图像拼接过程中图像拼接位置处的亮度差异问题，提高拼接后输出的图像质量。双通道相机是一种图像传感器在成像过程中，为了提高相机的成像帧率，将成像平面分割为左右两个区域，有的甚至分割为多个区域。两个区域获得的图像传感信息通过两个模拟通道进行信号调理，之后达到模数转换器转换为数字信号，得到数字图像。由于模拟器件的参数不完全一致，导致经过信号调理后的到达模数转换器的图像传感信息的幅度不一致，从而在最后得到的数字图像中体现为图像亮度存在差异。
[0003] 根据其成像原理，可以通过校正模拟电路的各控制参数，使得传输至模数转换器的图像传感信息的幅度尽量保持相等。传感器参数也有这方面的建议和示例。但是，由于模拟器件参数的离散特性，导致其调试工作难度较大，并且每个相机都需要根据其器件的具体特性进行分别调理，不利于批量处理。
[0004] 采用标准光源，测量每个相机左右两通道在不同亮度下的差异，建立左右两通道图像随光源亮度的亮度差异校正表，能取得较好的效果。但是，该方法仍然存在批量处理时，由于模拟器件参数的离散特性，每个相机都需要根据其器件的具体特性进行分别调理不利于批量处理。
[0005] 亮度校正方法是图像拼接任务中的一个常见问题。以一幅图像为参考图像，用线性函数拟合待校正图像与参考图像之间的亮度差异，根据拟合参数对待校正图像进行亮度校正。但是对于双通道相机，其左右两通道图像之间不存在重叠区域，基于上述方法计算得到的拟合参数将导致亮度校正后的图像之间仍然存在显著的亮度差异。
[0006] 因此，上述亮度校正方法都各自存在一定的局限性，不适合于双通道相机左右两通道图像的亮度校正。
发明内容
[0007] 针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法解决了现有亮度校正方法对双通道相机成像后进行亮度校正存在局限性、不便于批量处理的问题。
[0008] 为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
[0009] 提供一种双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法，其包括以下步骤：
[0010] S1、获取双通道相机左右两通道图像的待计算区域；
[0011] S2、在待计算区域内获取一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线；
[0012] S3、获取原始亮度补偿曲线的取值分布；
[0013] S4、提取原始亮度补偿曲线取值分布的有效极值；
[0014] S5、根据有效极值得到有效亮度补偿值曲线；
[0015] S6、根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线进行拟合，得到拟合后的参数；
[0016] S7、根据拟合后的参数修正原始亮度补偿曲线，得到修正后的亮度补偿曲线；
[0017] S8、根据修正后的亮度补偿曲线对两通道图像进行全域亮度补偿，得到亮度校正后的图像。
[0018] 进一步地，步骤S1的具体方法为：
[0019] 以双通道相机左右两通道图像I(x,y)的分界线为线对称中心，往两边各扩展尺寸a的像素长度，获得位于左通道的待计算区域Lim(x,y)和位于右通道的待计算区域Rim(x,y)；其中x为左右两通道图像的横坐标，y为左右两通道图像的纵坐标；x∈[0，W-1]，y∈[0，H-1]；W为左右两通道图像的宽度；H为左右两通道图像的高度。
[0020] 进一步地，步骤S2的具体方法为：
[0021] 在待计算区域中，根据公式
[0022]
[0023] 得到分界线两边对称位置像素值的差值并对其进行加权平均，进而获得一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线s(y)；其中 μk≥0，s(y)的取值范围为[-B+B]，B为左右两通道图像I(x,y)的取值上限；k为索引变量且取值范围为[0，a-1]。
[0024] 进一步地，步骤S3的具体方法为：
[0025] 初始化原始亮度补偿曲线的取值分布Ps(m)＝0，m∈[-B,+B]，根据公式[0026] Ps(s(y))/＝Ps(s(y))+1
[0027] 进行迭代直至执行完所有s(y)，得到原始亮度补偿曲线s(y)的取值分布Ps(m)；其中Ps(s(y))为迭代前的值，Ps(s(y))/为迭代后的值，且Ps(s(y))/∈Ps(k)。
[0028] 进一步地，步骤S4的具体方法为：
[0029] 以原始亮度补偿曲线取值分布Ps(m)的最大峰值为中心，分别提取最大峰值两侧的临近极小值作为原始亮度补偿曲线取值分布的有效极值。
[0030] 进一步地，步骤S5的具体方法为：
[0031] 获取原始亮度补偿曲线s(y)中处于两个有效极值之间的所有差值，并将其作为有效亮度补偿值，将原始亮度补偿曲线s(y)中的非有效亮度补偿值对应的位置及其取值移除，得到有效亮度补偿值曲线sv(k)。
[0032] 进一步地，步骤S6的具体方法为；
[0033] 根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线sv(k)进行曲线拟合，得到拟合后的参数svc(k)。
[0034] 进一步地，步骤S7的具体方法为：
[0035] 将拟合后的参数svc(k)的取值拷贝到对应位置的原始亮度补偿曲线s(y)中，对原始亮度补偿曲线s(y)中非有效亮度补偿值对应的位置处，基于该位置前后相邻的两个有效亮度补偿值，根据拟合后的参数svc(k)进行线性插值，得到修正后的亮度补偿曲线。
[0036] 进一步地，步骤S8的具体方法为：
[0037] 根据公式
[0038] Rcim(x，y)＝Rim(x，y)+s(y)
[0039]
[0040] 对双通道相机的右通道图像进行亮度补偿，得到亮度补偿后的区域Rcim(x，y)；
[0041] 对亮度补偿后的区域Rcim(x，y)进行限幅处理，得到亮度补偿且限幅后的区域RRcim(x，y)；根据公式
[0042] Ic(x，y)＝Lim(x，y)+RRcim(x，y)
[0043] 得到亮度校正后的图像Ic(x，y)。
[0044] 进一步地，对亮度补偿后的区域Rcim(x，y)进行限幅处理的具体方法为：
[0045] 若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度大于B，则限制为B；
[0046] 若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度位于[0，B]，则保留其幅度；
[0047] 若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度小于0，则限制为0。
[0048] 本发明的有益效果为：本发明利用两通道图像相邻处亮度差异的统计特性，消除了双通道相机图像左右两通道的亮度差异，提高了亮度校正的鲁棒性。同时，本发明降低了模拟电路的调试难度，运算量小、实时性好且校正效果好，便于批量处理双通道相机图像的亮度补偿问题。
附图说明
[0049] 图1为本发明的流程图；
[0050] 图2为校正前左右两通道图像示意图；
[0051] 图3为采用本发明校正后左右两通道图像示意图。
具体实施方式
[0052] 下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0053] 如图1所示，该双通道相机左右两通道图像的亮度校正方法包括以下步骤：
[0054] S1、获取双通道相机左右两通道图像的待计算区域；
[0055] S2、在待计算区域内获取一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线；
[0056] S3、获取原始亮度补偿曲线的取值分布；
[0057] S4、提取原始亮度补偿曲线取值分布的有效极值；
[0058] S5、根据有效极值得到有效亮度补偿值曲线；
[0059] S6、根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线进行拟合，得到拟合后的参数；
[0060] S7、根据拟合后的参数修正原始亮度补偿曲线，得到修正后的亮度补偿曲线；
[0061] S8、根据修正后的亮度补偿曲线对两通道图像进行全域亮度补偿，得到亮度校正后的图像。
[0062] 步骤S1的具体方法为：
[0063] 以双通道相机左右两通道图像I(x,y)的分界线为线对称中心，往两边各扩展尺寸a的像素长度，获得位于左通道的待计算区域Lim(x,y)和位于右通道的待计算区域Rim(x,y)；其中x为左右两通道图像的横坐标，y为左右两通道图像的纵坐标；x∈[0，W-1]，y∈[0，H-1]；W为左右两通道图像的宽度；H为左右两通道图像的高度。
[0064] 步骤S2的具体方法为：
[0065] 在待计算区域中，根据公式
[0066]
[0067] 得到分界线两边对称位置像素值的差值并对其进行加权平均，进而获得一条与分界线长度相同的原始亮度补偿曲线s(y)；其中 μk≥0，s(y)的取值范围为[-B+B]，B为左右两通道图像I(x,y)的取值上限；k为索引变量且取值范围为[0，a-1]。
[0068] 步骤S3的具体方法为：
[0069] 初始化原始亮度补偿曲线的取值分布Ps(m)＝0，m∈[-B,+B]，根据公式[0070] Ps(s(y))/＝Ps(s(y))+1
[0071] 进行迭代直至执行完所有s(y)，得到原始亮度补偿曲线s(y)的取值分布Ps(m)；其中Ps(s(y))为迭代前的值，Ps(s(y))/为迭代后的值，且Ps(s(y))/∈Ps(k)。
[0072] 步骤S4的具体方法为：
[0073] 以原始亮度补偿曲线取值分布Ps(m)的最大峰值为中心，分别提取最大峰值两侧的临近极小值作为原始亮度补偿曲线取值分布的有效极值。
[0074] 步骤S5的具体方法为：
[0075] 获取原始亮度补偿曲线s(y)中处于两个有效极值之间的所有差值，并将其作为有效亮度补偿值，将原始亮度补偿曲线s(y)中的非有效亮度补偿值对应的位置及其取值移除，得到有效亮度补偿值曲线sv(k)。
[0076] 步骤S6的具体方法为；
[0077] 根据多项式参数拟合方法对有效亮度补偿值曲线sv(k)进行曲线拟合，得到拟合后的参数svc(k)。
[0078] 步骤S7的具体方法为：
[0079] 将拟合后的参数svc(k)的取值拷贝到对应位置的原始亮度补偿曲线s(y)中，对原始亮度补偿曲线s(y)中非有效亮度补偿值对应的位置处，基于该位置前后相邻的两个有效亮度补偿值，根据拟合后的参数svc(k)进行线性插值，得到修正后的亮度补偿曲线。
[0080] 步骤S8的具体方法为：
[0081] 根据公式
[0082] Rcim(x，y)＝Rim(x，y)+s(y)
[0083]
[0084] 对双通道相机的右通道图像进行亮度补偿，得到亮度补偿后的区域Rcim(x，y)；
[0085] 对亮度补偿后的区域Rcim(x，y)进行限幅处理，得到亮度补偿且限幅后的区域RRcim(x，y)；根据公式
[0086] Ic(x，y)＝Lim(x，y)+RRcim(x，y)
[0087] 得到亮度校正后的图像Ic(x，y)。
[0088] 对亮度补偿后的区域Rcim(x，y)进行限幅处理的具体方法为：
[0089] 若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度大于B，则限制为B；
[0090] 若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度位于[0，B]，则保留其幅度；
[0091] 若亮度补偿后的区域Rcim(x，y)幅度小于0，则限制为0。
[0092] 如图2所示，未经处理的双通道相机图像左右两通道存在显著的亮度差异；如图3所示，采用本方法处理后的双通道相机图像左右两通道消除了该亮度差异。
[0093] 综上所述，本发明利用两通道图像相邻处亮度差异的统计特性，提高了亮度校正的鲁棒性。同时，本发明降低了模拟电路的调试难度，运算量小、实时性好且校正效果好，便于批量处理双通道相机图像的亮度补偿问题。
