一種彩色線陣相機(jī)的空間校正方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及線陣相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種彩色線陣相機(jī)的空間校正方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]線陣相機(jī)是采用線陣傳感器的相機(jī)，其每次采集一行圖像，通過(guò)被攝物體與線陣相機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)被攝物體的連續(xù)采集，然后，將若干行圖像拼接成一幅完整的圖像輸出。通常用于被測(cè)視野細(xì)長(zhǎng)、需要較大視野或極高精度的檢測(cè)領(lǐng)域。
[0003]根據(jù)輸出圖像的顏色不同，線陣相機(jī)可以分為黑白線陣相機(jī)和彩色線陣相機(jī)。黑白線陣相機(jī)的成像芯片上僅包括一條線陣傳感器，通過(guò)該線陣傳感器采集的圖像僅包含灰度信息，輸出即為黑白圖像；彩色線陣相機(jī)又可分為雙線相機(jī)和三線相機(jī)，其中，三線相機(jī)的成像芯片上包含三條線陣傳感器，其分別采集R(紅)、G (綠)、B (藍(lán))三種顏色的像素信息，然后對(duì)上述三種顏色的像素信息疊加合成，進(jìn)而輸出彩色圖像；雙線相機(jī)的成像芯片上僅包括兩條線陣傳感器，僅能采集兩種顏色的像素信息，若要輸出彩色圖像，則通過(guò)插值計(jì)算出第三種顏色的像素信息。
[0004]圖1為三線相機(jī)成像芯片的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所述，三線相機(jī)成像芯片上設(shè)有綠色線陣傳感器11、藍(lán)色線陣傳感器12和紅色線陣傳感器13，且不同顏色的線陣傳感器之間存在一定的間距，則在同一觸發(fā)脈沖下，采集不同顏色的線陣傳感器采集的像素點(diǎn)的位置不同，使得輸出的圖像中R、G、B三分量出現(xiàn)錯(cuò)位的現(xiàn)象(為了便于說(shuō)明，將三分量圖像中位于前側(cè)的分量圖像稱(chēng)為前置分量圖像，位于中間的分量圖像稱(chēng)為中間分量圖像，位于后側(cè)的分量圖像稱(chēng)為后置分量圖像)，則在對(duì)不同分量圖像進(jìn)行疊加合成前，需要進(jìn)行空間校正，即找到同一物點(diǎn)在R、G、B三分量中的行差距(空間校正參數(shù))，通過(guò)延遲令同一物點(diǎn)的R、G、B三分量同時(shí)匹配輸出。
[0005]通常在保證線陣相機(jī)的行頻與物體的運(yùn)動(dòng)速度相匹配的情況下，空間校正參數(shù)可由成像芯片的參數(shù)計(jì)算得出，例如，在圖1中R、G、B三種顏色的圖像傳感器高度為10.56um(l行像素)，相鄰兩個(gè)圖像傳感器的間距為21.12um(2行像素)，則成像后相鄰兩種顏色圖像分量相差3行像素，即空間校正參數(shù)的大小為3。在此以空間校正參數(shù)為3為例，對(duì)彩色線陣相機(jī)的空間校正方法進(jìn)行舉例說(shuō)明。
[0006]當(dāng)空間校正參數(shù)為3時(shí)，R、G、B三分量圖像如圖2所示，相鄰兩分量圖像之間相差3行像素，則在對(duì)圖像進(jìn)行輸出時(shí)，首先抽取G分量的第1行像素信息并緩存，其次抽取B分量的第4行像素信息并緩存，R分量從其第7行像素信息開(kāi)始抽取并輸出，與此同時(shí)，輸出緩存的G分量和B分量像素信息，如此循環(huán)輸出，得到校正后的彩色圖像。但是，在實(shí)際操作中，時(shí)常出現(xiàn)相機(jī)行頻與物體運(yùn)動(dòng)速度不匹配的情況，導(dǎo)致空間校正參數(shù)不再是整數(shù)。
[0007]若空間校正參數(shù)為小數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)不同分量圖像的空間校正:
[0008]1)根據(jù)空間校正參數(shù)小數(shù)位的位數(shù)，對(duì)中間分量圖像和后置分量圖像做相應(yīng)倍數(shù)的亞像素處理(例如空間校正參數(shù)小數(shù)位的位數(shù)為兩位，則對(duì)中間分量圖像和后置分量圖像做100倍的亞像素處理);
[0009]2)根據(jù)空間校正參數(shù)選取亞像素處理后圖像的對(duì)應(yīng)行進(jìn)行匹配輸出，得到空間校正后的圖像。
[0010]采用上述空間校正方法雖然可以實(shí)現(xiàn)空間校正參數(shù)為小數(shù)時(shí)不同分量圖像的空間校正，但是隨著空間校正參數(shù)精度(空間校正參數(shù)的小數(shù)位位數(shù))的提高，系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理量呈指數(shù)倍增長(zhǎng)。也就是說(shuō)，受系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理量的限制，采用現(xiàn)有的空間校正方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)較高精度的空間校正，因此，一種較優(yōu)的彩色線陣相機(jī)的空間校正方法亟待出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種彩色線陣相機(jī)的空間校正方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)空間校正過(guò)程中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量較大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)較高精度空間校正的問(wèn)題。
[0012]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案:
[0013]—種彩色線陣相機(jī)的空間校正方法，基于包含整數(shù)部分和小數(shù)部分的N進(jìn)制空間校正參數(shù)sc，所述小數(shù)部分為k位小數(shù)，所述方法包括:
[0014]緩存前置分量圖像的第i行像素信息；
[0015]根據(jù)空間校正參數(shù)sc小數(shù)部分的數(shù)值在中間分量圖像中sc的整數(shù)部分加i行和sc的整數(shù)部分加i+Ι行之間進(jìn)行插值，并緩存該插值行的像素信息；
[0016]根據(jù)二倍空間校正參數(shù)2sc小數(shù)部分的數(shù)值在后置分量圖像中2sc的整數(shù)部分加i行和2sc的整數(shù)部分加i+Ι行之間進(jìn)行插值，并輸出該插值行的像素信息，與此同時(shí)輸出前置分量圖像和后置分量圖像中緩存的像素信息；
[0017]將i+Ι賦值給i，重復(fù)上述步驟。
[0018]優(yōu)選地，若后置分量圖像中2sc的整數(shù)部分加i行為最后一行，則停止輸出。
[0019]優(yōu)選地，所述插值包括:雙線性插值和/或雙三次插值。
[0020]優(yōu)選地，所述前置分量圖像、中間分量圖像和后置分量圖像分別為:紅色分量圖像、藍(lán)色分量圖像和綠色分量圖像；或者，綠色分量圖像、藍(lán)色分量圖像或紅色分量圖像。
[0021]優(yōu)選地，所述N為8、10或16。
[0022]—種彩色線陣相機(jī)的空間校正系統(tǒng)，基于包含整數(shù)部分和小數(shù)部分的N進(jìn)制空間校正參數(shù)sc，所述小數(shù)部分為k位小數(shù)，所述系統(tǒng)包括:
[0023]存儲(chǔ)模塊，用于緩存前置分量圖像的第i行像素信息，以及中間分量圖像的插值行像素信息；
[0024]插值模塊，用于根據(jù)空間校正參數(shù)sc小數(shù)部分的數(shù)值在中間分量圖像中sc的整數(shù)部分加i行和sc的整數(shù)部分加i+Ι行之間進(jìn)行插值，獲得中間分量圖像中插值行的像素信息；根據(jù)二倍空間校正參數(shù)2sc小數(shù)部分的數(shù)值在后置分量圖像中2sc的整數(shù)部分加i行和2sc的整數(shù)部分加i+Ι行之間進(jìn)行插值，獲得后置分量圖像中插值行的像素信息；
[0025]輸出模塊，用于同時(shí)輸出后置分量圖像中插值行的像素信息以及存儲(chǔ)模塊中緩存的前置分量圖像中第i行像素信息和中間分量圖像中插值行的像素信息。
[0026]優(yōu)選地，還包括:判斷模塊，用于判斷后置分量圖像中2sc的整數(shù)部分加i行是否為最后一行，若是，則向輸出模塊發(fā)送停止輸出指令。
[0027]優(yōu)選地，所述插值模塊中的插值包括:雙線性插值和/或雙三次插值。
[0028]優(yōu)選地，所述前置分量圖像、中間分量圖像和后置分量圖像分別為:紅色分量圖像、藍(lán)色分量圖像和綠色分量圖像；或者，綠色分量圖像、藍(lán)色分量圖像或紅色分量圖像。
[0029]優(yōu)選地，所述N為8、10或16。
[0030]由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種彩色線陣相機(jī)的空間校正方法及系統(tǒng)針對(duì)前置分量圖像的某一行像素，在中間分量圖像和后置分量圖像的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行局部亞像素處理，并且僅對(duì)相匹配的像素行進(jìn)行插值，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在相同空間校正精度下，大大降低了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量，其從另一角度也可以說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例提供的彩色線陣相機(jī)的空間校正方法及系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)彩色線陣相機(jī)較高精度的空間校正。
【附圖說(shuō)明】
[0031]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為三線相機(jī)成像芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為空間校正參數(shù)為3時(shí)，三分量圖像示意圖；