專利名稱：數(shù)字圖像中暗角消除的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及數(shù)碼相機成像，并且更具體地，涉及對原始成
像數(shù)據(jù)例如Bayer數(shù)據(jù)的處理。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中已知在相機鏡頭之后形成的圖像總是遭受非均勻 亮度問題(公知為光衰落(falling-off)和暗角(vignetting))的影 響。暗角意味著圖像角落以及邊界相對于圖像中央處的暗化。根據(jù) 公知為余弦第四定理的光學定理，當使用單鏡頭來形成圖像時，到 達鏡頭中遠離光軸的焦平面的光量降低。通過組合鏡頭系統(tǒng)，可以 顯著降低或基本消除該衰落。然而，小型便攜式設備例如移動電話 中的相機鏡頭通常不屬于復雜的鏡頭系統(tǒng)，圖像邊界區(qū)域的圖像亮 度很可能出現(xiàn)顯著衰落。暗角效應部分是由于鏡頭幾何中的光分布， 以及暗角效應部分是由于圖像傳感器。具體而言，在具有使用微鏡 頭和非光學填充因子(non-optical fill factor)的圖像傳感器的相機中， 暗角還是嚴重地依賴于色彩的，表現(xiàn)在暗角效應對于不同的色彩是 不同的。

發(fā)明內容
為了找出通過成像鏡頭的圖像傳感器上的暗角效應，本發(fā)明使 用在整個測試區(qū)域內具有基本均勻亮度的光源作為成像目標的。通 過圖像傳感器來捕獲成像鏡頭所形成的成像目標的測試圖像，并且 在遍布圖像區(qū)域的稀疏柵格(grid )上所分布的多個位置處執(zhí)行對測 試圖像上的暗角效應的采樣。在每個采樣位置，使用采樣窗口來計 算在采樣柵格位置處的平均修正增益值。根據(jù)采樣柵格位置處的增益值來生成查找表。由于查找表僅包含采樣柵格位置處的增益值而 沒有針對整個圖像區(qū)域內每個像素的增益值，所以根據(jù)柵格的稀疏 性可以顯著地降低查找表的大小?？尚械氖巧蓛蓚€或更多查找表， 每個表用于光源的不同色溫。此外，在可以調節(jié)鏡頭以用于自動對 焦或光學對焦目的的相機系統(tǒng)中，還可以生成用于不同鏡頭位置的
LUT (查找表)。
根據(jù)本發(fā)明，將圖像區(qū)域有效地劃分為多個圖像分區(qū)，每個分 區(qū)由四個柵格位置來限定。如此，在運行時間內計算分區(qū)內每個像
素的修正增益，這是通過根據(jù)那四個柵格位置的修正增益值來插值 出增益值，該插值考慮了該像素到那些柵格中每個柵格的距離。


圖1圖示了出于暗角修正目的而用于生成查找表的系統(tǒng)。
圖2圖示了使用查找表來修正圖像中暗角效應的系統(tǒng)。
圖3A是在生成查找表時使用的正方形采樣柵格的示意表示。
圖3B是在生成查找表時使用的矩形采樣柵格的示意表示。
圖3C是在更多分區(qū)位于圖像區(qū)域邊界附近的采樣柵格的示意表示。
圖4是分區(qū)的示意表示。
圖5是在生成查找表時使用的不同采樣窗口的示意表示。
圖6是示出了如何計算分區(qū)內像素處的修正增益值的示意表示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的能夠進行暗角修正的電子設備的示意表示。
具體實施例方式
本發(fā)明使用一個或多個查找表進行暗角修正。作為生成包含針 對圖像區(qū)域內每個象素的修正因子的查找表的代替，本發(fā)明在測試 圖像上在遍布圖像區(qū)域的稀疏柵格上所分布的多個位置處對的暗角 效果進行采樣，并根據(jù)采樣柵格位置處的增益值來生成查找表。有 效的是，將圖像區(qū)域劃分為多個圖像分區(qū)，每個分區(qū)的邊界為四個柵格位置。如此，在運行時間內計算分區(qū)內每個像素的修正增益， 這是通過根據(jù)那四個柵格位置的修正增益值來插值出增益值，該插 值考慮了該像素到那些柵格中每個柵格的距離。
本發(fā)明涉及兩個一般水平的階段
1 )基于需要進行暗角消除的此類圖像傳感器所捕獲的適當測試 圖像來生成參考查找表(LUT)。
2)從該圖像傳感器所捕獲的原始圖像數(shù)據(jù)中消除暗角效應。
在第 一 階段，將在整個測試區(qū)域內具有基本均勻亮度的光源用 作成像目標，并且由圖像傳感器來捕獲通過成像鏡頭的成像對象的 測試圖像。在遍布圖像區(qū)域的稀疏柵格上所分布的多個位置處執(zhí)行 在測試圖像上對暗角效應進行采樣。在每個采樣位置，使用采樣窗 口來計算采樣柵格位置處的平均增益。根據(jù)該采樣柵格位置處的增 益值來生成查找表。為了消除圖像數(shù)據(jù)中的噪聲和亮度波動，可以 使用兩個或更多測試圖像來計算采樣柵格位置處的增益。
由于查找表僅包含采樣柵格位置處的增益值而沒有整個圖像區(qū) 域內每個像素的增益值，所以根據(jù)柵格的稀疏性可以顯著地降低查 找表的大小。因此，在可以對鏡頭進行自動對焦或光學對焦目的的 調節(jié)的相機系統(tǒng)中，還可以生成用于不同鏡頭位置的LUT。此外，
可行的是生成兩個或更多查找表，每個查找表用于光源的不同色溫。 例如，可以根據(jù)與色彩成像相關的兩個極端溫度生成兩個LUT， 一 個在2500。 K,而一個在6500。 K。在階段二，可以在運行時間內 根據(jù)自動白平衡(AWB)結果來估計圖像數(shù)據(jù)中色彩的色溫，并且 可以通過根據(jù)所估計的色溫與參考色溫之間的距離對來自兩個L U T 的修正增益值進行加權而計算最終修正增益值?？梢詮氖謩影灼胶?信息中獲取色溫，如果使用該信息的話。
優(yōu)選的是，例如，使用色溫和曝光時間，從而使圖像傳感器的 所有色彩分量的曝光都接近于有關于傳感器中間區(qū)域內像素的傳感 器動態(tài)范圍的80%。
在每個采樣位置處，基于采樣位置處的像素值來計算針對該位置中每個色彩分量的修正增益值。在該計算中還使用了采樣窗口中 多個相鄰像素處的像素值從而減輕噪聲影響。因此，對采樣位置處
色彩分量的增益值的計算基于在采樣窗口內色彩分量的平均像素
值。設采樣位置(x, y)處的色彩分量(i)的平均像素值為avg (i, x, y)并且圖像中央采樣位置處的相同色彩分量的平均像素值為 avg—ref(i),則采樣位置處該色彩分量的增益值g (i， x， y)等于 avg—ref (i) /avg (i， x， y)。圖像中央處像素的增益值為1。
圖1圖示了在本發(fā)明第一階段中執(zhí)行的生成用于暗角修正的查 找表的系統(tǒng)。如圖l所示，將在測試區(qū)域內具有基本均勻亮度的平 面光源用作成像目標。使用色溫控制模塊來控制光源的色溫。使用 需要進行暗角消除的成像鏡頭和圖像傳感器來捕獲測試區(qū)域的圖 像。使用采樣控制模塊來指明計算增益值的采樣柵格位置。使用LUT 發(fā)生器來計算采樣柵格位置周圍的采樣窗口上的平均增益值?？梢?基于柵格的稀疏度來建立窗口的大小。
在LUT生成階段，針對特定成像鏡頭和特定圖像傳感器模型來 調節(jié)圖像處理軟件。可替換地，針對產品測試中的每個傳感器和鏡 頭來生成LUT。如此，可以進一步改進圖像質量，因為傳感器樣本 中的變動也被納入考慮之中。在可以調節(jié)鏡頭以用于自動對焦或光 學縮放目的相機系統(tǒng)中，根據(jù)鏡頭位置來生成兩個或更多LUT。如 圖l所示，使用鏡頭控制來調節(jié)鏡頭位置。
圖2示出了用于使用在本發(fā)明第二階段中實現(xiàn)的查找表來修正 圖像中暗角效應的系統(tǒng)。如圖2所示，將圖像傳感器上的圖像鏡頭 所形成的圖像讀取出來作為圖像數(shù)據(jù)。將該圖像數(shù)據(jù)傳送到暗角修 正模塊用于運行時修正，其中該像素值與該像素處的修正增益值相 乘，從而得到修正的像素值。由增益值計算模塊通過根據(jù)LUT所提 供的四個周圍采樣位置的修正增益來插值出增益值，其中基于該像 素與采樣位置之間的距離給出用于每個增益值的權重。使用鏡頭位 置檢測器來選擇針對該位置的LUT?？梢允褂蒙珳匦畔⒛K來根據(jù) 圖像的色溫選擇LUT。優(yōu)選地，增益值計算模塊包括軟件應用產品，其具有嵌入在計算機可讀介質中用于執(zhí)行增益值修正的程序代碼。
根據(jù)本發(fā)明，考慮不同的色彩濾波器陣列(CFA)組件，修正增 益值的數(shù)量，或LUT中條目的數(shù)量通過對稀疏柵格上多個位置處的 測試圖像上的暗角效應的采樣而降低。修正增益的數(shù)量通過縮緊因 子(DSF)來降低。
在本發(fā)明的一個實施方式中，將相同的DSF應用于圖像傳感器 中像素陣列的x方向和y方向。根據(jù)圖像大小來定義DSF。例如， 可以將DSF設置為等于陣列寬度處于一個數(shù)目，被截斷之最接近2 的冪。在1152 x 864 (=995,328 )個像素的圖像中，例如可以將DSF 設置為等于1152/36或32。如此，可以將圖^f象區(qū)域有效地劃分為36 x 27 ( 972)個正方形分區(qū)。每個分區(qū)具有32 x 32個像素。在圖3A 中示意性地示出了該正方形分區(qū)劃分。
在另一實施方式中，x方向中的DSF不同于y方向中的DSF。 如此，如圖3B所示，將圖像區(qū)域有效地劃分為多個矩形分區(qū)。
在不同的實施方式中，如圖3C所示，在邊界區(qū)域比在圖像的中 間部分具有更多分區(qū)。
如圖3A-3C所示出的每個分區(qū)是以四個周圍采樣位置為邊界的 圖像區(qū)域。如圖4所示，分區(qū)Z有四個采樣位置A、 B、 C和D來 限定。然而，采樣位置C和D還用于限定分區(qū)Zm+1，并且采樣位 置D用于限定分區(qū)Zm+2。采樣位置B和D進一步用于限定分區(qū)Z2。
如果根據(jù)分區(qū)中四個角落像素的增益值來計算分區(qū)中像素的修 正增益，并且該分區(qū)是重疊的(參見圖4),則LUT中條目的數(shù)量 等于分區(qū)數(shù)量加上圖像區(qū)域邊界上某些采樣位置的數(shù)量。在被劃分 為36 x 27個分區(qū)的圖像區(qū)域內，采樣位置的數(shù)量是(36x 27+36+27+1 ) =1036。如果每個增益值匹配于一個字節(jié)，則LUT的 大小是1036個字節(jié)。此外，例如當使用定點數(shù)來表示修正增益并且 在沒有對精確性做出妥協(xié)而不能減少小數(shù)部分的情況下，如果很希 望的話，則可以限制修正增益的大小，從而將修正匹配于一個字節(jié)。 該方法還將限制由暗角消除中高增益值所引起的噪聲的增加。由于LUT的大小相對較小，可以對每個鏡頭位置的每個色彩分 量具有兩個或更多LUT。
還可以使用DSF來建立采樣窗口的大小。例如，采樣窗口大小 可以是2*DSF乘以2*DSF。
圖5示出了分區(qū)中像素與分區(qū)的四個角落像素之間的關系，以
及如何計算用于暗角修正的像素中的增益值。在運行時間內，通過
將像素值與針對色彩分量i的增益值g(i, x, y)相乘來消除暗角效
應。為簡化起見，忽略了針對色彩分量的符號i。設A、 B、 C和D
分別是左上角、右上角、左下角以及右下角的采樣位置；并且g( A )、
g(B) 、 g(C)和g(D)是針對色彩分量的角落采樣位置的增益值。
則針對像素(x, y)的增益值是
<formula>formula see original document page 15</formula>
其中
X,、 X2、 Y,和Y2定義像素(x, y)與四個角落之間的距離， Xmax二X,+X2， Ymax-Y,+Y2。
應當注意的是，每個采樣位置對應于多個色彩分量，并且采樣 位置中的每個色彩分量對應于該采樣位置相鄰位置中的多個像素。
在可以出于自動對焦或光學縮放目的而調節(jié)的鏡頭的相機系統(tǒng) 中，可以根據(jù)所檢測鏡頭位置與參考鏡頭位置的相對關系來調節(jié)每 個像素處的增益值。
本發(fā)明的暗角修正方法和系統(tǒng)可以在數(shù)碼相機或具有數(shù)字成像 功能的電子設備中使用。如圖7所示，電子設備1具有殼體10以容 納多個電子組件。該電子組件包括圖像顯示模塊20、成像鏡頭30、 設置在成像鏡頭30的圖像平面上的圖像傳感器32。通過成像鏡頭 30在圖像傳感器32上所形成的圖像可以作為原始圖像數(shù)據(jù)42被讀 取出來。通過圖像處理模塊43來處理該原始圖像數(shù)據(jù)，并將經處理 的圖像數(shù)據(jù)傳送至暗角修正模塊44 ，從而通過用于暗角修正的相應 增益值來調整圖像數(shù)據(jù)中的像素值。通過另 一 圖像處理模塊47來進 一步處理所修正的圖像數(shù)據(jù)，從而圖像數(shù)據(jù)可以顯示在顯示模塊20上或經由收發(fā)器50并通過天線52進行發(fā)射。該暗角修正處理由 ASIC60來控制。電子設備IO可以具有鏡頭控制34,用于調節(jié)圖像 鏡頭30的焦點，或出于光學縮放目的而用于調節(jié)鏡頭位置。該暗角 修正模塊44包括一個或多個LUT,每個LUT具有多個參考值，其 中參考值表示在圖像傳感器上分布的、包括圖像傳感器中央?yún)^(qū)域內 一個或多個位置的多個離散采樣位置處的增益值，并且該增益值針 對在釆樣位置處鏡頭所引起的亮度衰落、相比于中央?yún)^(qū)域內一個或 多個位置進行補償。
電子設備1可以是移動終端、PDA等等。
本發(fā)明的主要有益效果包括以下方面
-LUT和圖像之間簡單的空間關系；
-在運行時間內相對較低的計算功率需求，基本上獨立于需要 修正的暗角效應的復雜性； -合理的存儲器需求；
-在圖像大小增加時存儲器需求并無顯著增加，因為可以將較 大的縮緊因子用于較大的圖像。
應當注意的是，通常使用從測試圖像捕獲的原始圖像來執(zhí)行 LUT的生成，但其還可以使用已經經過適當處理的圖像來執(zhí)行。此 外，例如，還可以針對反光鏡(viewfinder)圖像來對LUT進行索引， 從而采樣位置(x, y)并不代表真實的像素值。而是，位置(x, y) 可以是相對位置。例如，該位置可以例如以(0， O)為中點索引在[-l.O,
l.O]之間。此外。還可以僅使用一部分傳感器區(qū)域來產生圖像，從而 傳感器邊界附近的某些行或列中的像素被裁掉(crop out)。在此情 況下，LUT的索引必須將圖像裁減納入考慮之中。
因此，盡管已經針對其一個或多個實施方式對本發(fā)明進行了描 述，但本領域技術人員可以理解的是，可以在不脫離本發(fā)明范圍的 情況下，可以對其細節(jié)和形式做出前述以及各種其他的改變、省略 以及偏離。
權利要求
1. 一種用于對通過鏡頭在圖像傳感器上所形成圖像中的亮度非均勻性進行修正的方法，該圖像傳感器具有多個像素，每個像素具有所形成圖像的像素值，所述方法的特征在于形成具有基本均勻亮度的目標的至少一個圖像；獲取在所述目標的至少一個圖像上分布的多個離散采樣位置處的像素值，該采樣位置包括所述至少一個圖像中央?yún)^(qū)域內的一個或多個位置；基于將所述多個采樣位置處的像素值與所述中央?yún)^(qū)域內的一個或多個位置處的像素值相比較，來計算所述多個采樣位置處的增益值；以及基于該增益值來生成具有多個參考值的查找表，從而根據(jù)該查找表中的該參考值來調節(jié)該所形成圖像的該像素值。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該鏡頭可操作于多個鏡頭 位置以形成圖像，該鏡頭位置至少包括第一鏡頭位置和第二鏡頭位 置，并且其中，當該鏡頭在該第一鏡頭位置中操作時執(zhí)行所述形成 步驟，所述方法的特征進一步在于當該鏡頭在該第二鏡頭位置中操作時形成該目標的至少另 一圖像；在所述該目標的至少另 一 圖像上獲取所述多個離散采樣位置處 的像素值，該采樣位置包括所述至少另 一 圖像中央?yún)^(qū)域內的 一個或 多個位置；基于將所述至少另一圖像上的所述多個采樣位置處的像素值與 所述至少另 一 圖像中央?yún)^(qū)域內所述至少 一個或多個位置處的像素值 相比較，來計算所述多個采樣位置處的附加增益值；以及基于該附加增益值來生成具有多個附加參考值的附加查找表，從 而根據(jù)該附加查找表中的該附加參考值來調節(jié)該第二鏡頭位置處所 形成圖像的該像素值。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在至少包括第一色溫和第二色溫的多個色溫中可調節(jié)該目標的亮度，并且其中，當在該第 一色溫中調節(jié)該目標時執(zhí)行所述形成步驟，所述方法的特征進一步在于當在該第二色溫中調節(jié)該目標時形成該目標的至少另一圖像；在所述該目標的至少另 一 圖像上獲取該多個離散采樣位置處的 像素值，該采樣位置包括所述至少另 一圖像中央?yún)^(qū)域內的一個或多個位置；基于將所述至少另一圖像上所述多個采樣位置處的像素值與所 述至少另 一 圖像中央?yún)^(qū)域內所述至少 一 個或多個位置處的像素值相比較，來計算所述多個采樣位置處的附加增益值；以及基于該附加增益值來生成具有多個附加參考值的附加查找表，從 而可以根據(jù)該查找表中的參考值或者基本上基于所形成圖像的色溫 的該附加查找表中的附加參考值來調節(jié)所形成圖像的像素值。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于該離散采樣位置分 布于所述至少一個圖像上的柵格之上，從而每個采樣位置與相鄰采 樣位置分隔多個像素。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于該柵格基本上將所 述至少一個圖像劃分為多個采樣分區(qū)，每個分區(qū)具有多個像素以及 多個采樣位置，并且每個采樣位置具有該查找表中的參考值，從而 允許可以根據(jù)與所述分區(qū)中該采樣位置相關聯(lián)的該參考值來調節(jié)所 述分區(qū)中像素的像素值。
6. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于該柵格基本上將所 述至少一個圖像劃分為多個矩形采樣分區(qū)，每個分區(qū)具有多個像素 以及至少四個基本上位于所述分區(qū)四個角落處的采樣位置，并且每 個采樣位置具有在該查找表中的參考值，從而允許可以根據(jù)與所述 分區(qū)中該采樣位置相關聯(lián)的該參考值來調節(jié)所述分區(qū)中像素的像素 值。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于該矩形采樣分區(qū)的形狀基本上為正方形。
8. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于該矩形采樣分區(qū)在 大小上基本相等。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一個圖像 具有多個圍繞該中央?yún)^(qū)域的邊界區(qū)域，并且該中央?yún)^(qū)域內的采樣位 置以第一密度加以分布，并且該邊界區(qū)域內的采樣位置以比該第一 密度更寬間隔加以分布。
10. —種隨成像系統(tǒng)使用的亮度修正系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括鏡頭 和用于通過該鏡頭在其上形成圖像的圖像傳感器，該圖像傳感器具 有多個像素，每個像素具有所形成圖像的像素值，所述亮度修正系 統(tǒng)的特征在于具有多個參考值的查找表，其中，該參考值表示在該圖像傳感器 上分布的、包括該圖像傳感器中央?yún)^(qū)域內 一個或多個位置的多個離 散采樣位置處的增益值，并且該增益值針對該采樣位置處由該鏡頭 所引起的亮度衰落、相比于所述中央?yún)^(qū)域內一個或多個位置進行補 償；以及增益值計算模塊，其可操作地連接到該查找表，以基于在該查找 表中的該參考值來調節(jié)該像素值。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征在于，該鏡 頭可操作于多個鏡頭位置中以進行圖像形成，該鏡頭位置至少包括 第一鏡頭位置和第二鏡頭位置，并且，該參考值表示對操作于該第 一鏡頭位置中的鏡頭所引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷?，所述?度修正系統(tǒng)的特征進一 步在于附加查找表，其具有多個附加參考值，該附加參考值表示對操作 在該第二鏡頭位置中的鏡頭所引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷担?其中，該附加查找表可操作地連接到該增益值計算模塊，以在該鏡 頭操作于該第二鏡頭位置的時候，基于在該附加查找表中的該附加 參考值來調節(jié)該像素值。
12. 根據(jù)權利要求IO所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征在于，在至少包括第 一 色溫和第二色溫的多個色溫中可調節(jié)該目標的亮度，并 且該參考值表示對該鏡頭在第 一 色溫中所引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷?，所述亮度修正系統(tǒng)的特征進一步在于具有多個附加參考值的附加查找表，其可操作地連接到該增益值 計算模塊，其中該附加參考值表示對該鏡頭在第二色溫中引起的亮 度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷怠?br> 13. 根據(jù)權利要求IO所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征在于該離散 采樣位置分布于所述至少 一個圖像上的柵格之上，從而每個采樣位 置與相鄰采樣位置分隔多個像素。
14. 根據(jù)權利要求13所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征在于該柵格 基本上將所述至少一個圖像劃分為多個采樣分區(qū)，每個分區(qū)具有多 個像素以及多個采樣位置，并且每個采樣位置具有在該查找表中的 參考值，從而允許可以根據(jù)與所述分區(qū)中該采樣位置相關聯(lián)的該參 考值來調節(jié)所述分區(qū)中像素的像素值。
15. 根據(jù)權利要求11所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征進一步在于， 鏡頭位置檢測設備，其可操作地連接到該成像系統(tǒng)以檢測該鏡頭位 置，其中該鏡頭位置檢測設備向該增益值計算模塊提供表示所檢測 的鏡頭位置的信息，從而允許該增益值計算模塊根據(jù)在該查找表中 的參考值或者根據(jù)以該信息為基礎的在該附加查找表中的附加參考 值來調節(jié)該像素值。
16. 根據(jù)權利要求10所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征在于該增益 值計算模塊包括軟件應用產品，其具有嵌入計算機可讀介質中的多 個程序代碼，所述程序代碼執(zhí)行下列步驟讀取所形成圖像像素位置處的像素值；基于多個參考值以及所述像素位置同關聯(lián)于所述參考值的采樣 位置之間的距離來計算增益值；以及基于所計算的增益值來調節(jié)所述像素位置處的像素值。
17. 根據(jù)權利要求11所述的亮度修正系統(tǒng)，其特征在于該柵格 還將所形成圖像劃分為多個圖像分區(qū)，每個圖像分區(qū)具有多個參考值，并且該增益值計算模塊包括軟件應用產品，其具有嵌入計算機可讀介質中的多個程序代碼，所述程序代碼執(zhí)行下列步驟 讀取所形成圖像的圖像分區(qū)中像素位置處的像素值；基于所述圖像分區(qū)中的多個參考值，并基于所述像素位置與關聯(lián) 于所述圖像分區(qū)中所述參考值的采樣位置之間的距離，來計算增益值；以及基于所計算的增益值來調節(jié)所述像素位置處的像素值。
18. —種成像系統(tǒng)，其特征在于 鏡頭；成像傳感器，用于通過該鏡頭在其上形成圖像，該圖像傳感器具 有多個像素，每個像素具有所形成圖像的像素值；具有多個參考值的查找表，其中該參考值表示在該圖像傳感器上 分布的、包括該圖像傳感器中央?yún)^(qū)域內一個或多個位置的多個離散 采樣位置處的增益值，并且該增益值針對該采樣位置處由該鏡頭所引起的亮度衰落、相比于所述中央?yún)^(qū)域內一個或多個位置進行補償； 以及增益值計算模塊，其可操作地連接到該查找表，以基于在該查找 表中的該參考值來調節(jié)該像素值。
19. 根據(jù)權利要求18所述的成像系統(tǒng)，其特征進一步在于 鏡頭位置調節(jié)機構，用于在多個鏡頭位置中調節(jié)該鏡頭進行圖像形成，該鏡頭位置至少包括第一鏡頭位置和第二鏡頭位置，其中該 參考值表示對操作在該第一鏡頭位置中的鏡頭所引起的亮度衰落進 行補償?shù)脑鲆嬷担灰约案郊硬檎冶?，其具有多個附加參考值，該附加參考值表示對操作 在該第二鏡頭位置中的鏡頭所引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷担?其中，該附加查找表可操作地連接到該增益值計算模塊，以在該鏡 頭操作于該第二鏡頭位置的時候，基于在該附加查找表中的該附加 參考值來調節(jié)該像素值。
20. 根據(jù)權利要求18所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，可以在至少包括第 一 色溫和第二色溫的多個色溫中調節(jié)該目標的亮度，并且 該參考值表示對該鏡頭在該第一色溫中引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷?，所述成像系統(tǒng)的特征進一步在于附加查找表，具有多個附加參考值，其可操作地連接到該增益值 計算模塊，其中該附加參考值表示對該鏡頭在該第二色溫中引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷怠?br> 21. 根據(jù)權利要求18所述的成像系統(tǒng)，其特征在于該離散采樣 位置分布于所述至少一個圖像上的柵格之上，從而每個采樣位置與 相鄰采樣位置分隔多個像素。
22. 根據(jù)權利要求21所述的成像系統(tǒng)，其特征在于該柵格基本 上將所述至少一個圖像劃分為多個采樣分區(qū)，每個分區(qū)具有多個像 素以及多個采樣位置，并且每個采樣位置具有該查找表中的參考值， 從而允許可以根據(jù)與所述分區(qū)中該采樣位置相關聯(lián)的該參考值來調 節(jié)所述分區(qū)中像素的像素值。
23. 根據(jù)權利要求19所述的成像系統(tǒng)，其特征進一步在于，鏡 頭位置檢測設備，其可操作地連接至)j該成像系統(tǒng)以檢領'j該鏡頭位置， 其中該鏡頭位置檢測設備向該增益值計算模塊提供指示所檢測的鏡 頭位置的信息，從而允許該增益值計算模塊根據(jù)在該查找表中的參 考值或者根據(jù)以該信息為基礎的在該附加查找表中的附加參考值來 調節(jié)該像素值。
24. —種電子設備，其特征在于 成^象系統(tǒng)；以及顯示模塊，其可操作地連接到該成像系統(tǒng)，其中該成像系統(tǒng)包括 鏡頭；成像傳感器，用于通過該鏡頭在其上形成圖像，該圖像傳感器具 有多個像素，每個像素具有所形成圖像的像素值；具有多個參考值的查找表，其中該參考值表示在該圖像傳感器上 分布的、包括該圖像傳感器中央?yún)^(qū)域內 一 個或多個位置的多個離散 采樣位置處的增益值，并且該增益值針對該采樣位置處由該鏡頭所引起的亮度衰落、相比于所述中央?yún)^(qū)域內一個或多個位置進行補償； 以及增益值計算模塊，其可操作地連接到該查找表，以基于在該查找 表中的該參考值來調節(jié)該像素值。
25. 根據(jù)權利要求24所述的電子設備，其特征進一步在于 鏡頭位置調節(jié)機構，用于在多個鏡頭位置中調節(jié)該鏡頭以進行圖像形成，該鏡頭位置至少包括第一鏡頭位置和第二鏡頭位置，其中 該參考值表示對操作于該第 一鏡頭位置中的鏡頭所引起的亮度衰落 進行補償?shù)脑鲆嬷?；以及附加查找表，其具有多個附加參考值，該附加參考值表示對操作 于該第二鏡頭位置中的鏡頭所引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷担?其中該附加查找表可操作地連接到該增益值計算模塊，以在該鏡頭 操作于該第二鏡頭位置的時候，基于該附加查找表中的該附加參考 值來調節(jié)該像素值。
26. 根據(jù)權利要求24所述的電子設備，其特征在于，可以在至 少包括第一色溫和第二色溫的多個色溫中調節(jié)該目標的亮度，并且 該參考值表示對在該第 一 色溫中該鏡頭引起的亮度衰落進行補償?shù)?增益值，所述成像系統(tǒng)的特征進一步在于附加查找表，具有多個附加參考值，其可操作地連接到該增益值 計算模塊，其中該附加參考值表示對在該第二色溫中該鏡頭引起的亮度衰落進行補償?shù)脑鲆嬷怠?br> 27. 根據(jù)權利要求24所述的電子設備，其特征在于該離散采樣 位置分布于所述至少 一個圖像上的柵格之上，從而每個采樣位置 與相鄰采樣位置分隔多個像素。
28. 根據(jù)權利要求27所述的電子設備，其特征在于該柵格基本 上將所述至少一個圖像劃分為多個采樣分區(qū)，每個分區(qū)具有多個像 素以及多個采樣位置，并且每個采樣位置具有在該查找表中的參考 值，從而允許可以根據(jù)與所述分區(qū)中該采樣位置相關聯(lián)的該參考值 來調節(jié)所述分區(qū)中像素的像素值。
29. 根據(jù)權利要求24所述的電子設備，包括移動終端。
30. —種成像裝置，用于使用根據(jù)權利要求1所生成的查找表來生成亮度修正圖像。
全文摘要
一種成像系統(tǒng)，具有一個或多個查找表，用于對鏡頭所引起的圖像傳感器上的暗角效應進行補償。通過鏡頭所形成的測試目標圖像由圖像傳感器捕獲，并且在遍布圖像區(qū)域的稀疏柵格上所分布的離散位置處執(zhí)行采樣。根據(jù)采樣柵格位置處的增益值來生成查找表?？梢葬槍Σ煌纳珳睾筒煌溺R頭位置來生成兩個或更多查找表。圖像區(qū)域被有效地劃分為多個圖像分區(qū)，每個分區(qū)由四個柵格位置所限定。在運行時間內計算分區(qū)內每個像素的修正增益，這是通過根據(jù)那四個柵格位置的修正增益值來插值出增益值，該插值考慮了該像素到那些柵格中每個柵格的距離。
文檔編號H04N5/357GK101292519SQ200580051828
公開日2008年10月22日 申請日期2005年10月13日 優(yōu)先權日2005年10月13日
發(fā)明者J·尼克卡南, O·卡勒沃 申請人:諾基亞公司