共光心摄像机、图像处理方法及装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010290495.8

申请日:

2010.09.19

公开号:

CN101980080A

公开日:

2011.02.23

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):G03B 37/04登记生效日:20180211变更事项:专利权人变更前权利人:华为终端有限公司变更后权利人:泰纳斯公司变更事项:地址变更前权利人:518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为基地B区2号楼变更后权利人:美国加利福尼亚州|||专利权的转移IPC(主分类):G03B 37/04登记生效日:20180211变更事项:专利权人变更前权利人:泰纳斯公司变更后权利人:全球创新聚合有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:美国加利福尼亚州变更后权利人:美国加利福尼亚州|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03B 37/04申请日:20100919|||公开

IPC分类号:

G03B37/04; G02B5/30

主分类号:

G03B37/04

申请人:

华为终端有限公司

发明人:

刘源

地址:

518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为基地B区2号楼

优先权:

专利代理机构:

深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285

代理人:

彭愿洁;李文红

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内容摘要

本发明实施例提供一种共光心摄像机、图像处理方法及装置,其中,共光心摄像机包括:棱镜,具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜,所述棱镜的反光面用于对透过偏振膜的入射光线进行反射,输出偏振化的反射光线,所述各反光面上偏振膜的偏振方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同;多个摄像装置,与所述棱镜的各反光面一一对应,且各摄像装置的镜头前均安装有偏振片,所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线,每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。使用本发明实施例提供的技术方案,能够防止生成羽化的浸染带。

权利要求书

1: 一种共光心摄像机, 其特征在于, 包括 : 棱镜, 具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜, 所述棱镜的反光面用于对透过偏 振膜的入射光线进行反射, 输出偏振化的反射光线, 所述各反光面上偏振膜的偏振方向与 相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同 ; 多个摄像装置, 与所述棱镜的各反光面一一对应, 且各摄像装置的镜头前均安装有偏 振片, 所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射 光线进行偏振处理之后的光线, 其中, 每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其 一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。
2: 根据权利要求 1 所述的共光心摄像机, 其特征在于, 所述棱镜的各反光面上的偏振膜的偏振方向与相邻反光面上的偏振膜的偏振方向垂 直。
3: 根据权利要求 1 所述的共光心摄像机, 其特征在于, 还包括 : 隔板, 用于阻挡所述棱镜的一个反光面输出的偏振化的反射光线进入与所述反光面相 邻的另一个反光面对应的摄像装置中, 其中, 所述隔板与所述相邻的两个反光面的交界线 共面。
4: 根据权利要求 3 所述的共光心摄像机, 其特征在于, 所述隔板与所述共光心摄像机 的外壳固定连接或者与所述共光心摄像机的外壳为一体成形的结构。
5: 一种图像处理方法, 其特征在于, 包括 : 获取摄像装置拍摄的场景图像 ; 获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值 ; 其中, 所述场景图像的边缘部 分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的 区域反射的场景的光线所形成的图像 ; 根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应 的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。
6: 根据权利要求 5 所述的方法, 其特征在于, 在对所述场景图像的边缘部分图像中各 像素的亮度进行补偿之前, 该方法还包括 : 获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像, 所述单色图像 的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的的反光面同与其相邻的反 光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像 ; 所述单色图像的非边缘部分图像是 所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分 ; 获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值, 将所述单色图像的边缘部 分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所述单色图像的边缘部分图 像中各像素的亮度衰减系数 ; 确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为与所述摄像 装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素的亮 度补偿系数。
7: 根据权利要求 6 所述的方法, 其特征在于, 将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作 2 为所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数包括 : 将单色图像的边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值除以所述平均亮度值, 得到所 述某一行中各像素的亮度衰减系数 ; 确定所述单色图像的边缘部分图像的其他行中各像素的亮度衰减系数, 其中, 所述其 他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。
8: 一种图像处理装置, 其特征在于, 包括 : 待补偿图像获取单元, 用于获取摄像装置拍摄的场景图像 ; 亮度值获取单元, 用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值 ; 其中, 所 述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其 相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像 ; 补偿单元, 用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述 摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的 亮度补偿系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。
9: 根据权利要求 8 所述的装置, 其特征在于, 所述图像处理装置还包括 : 单色彩图像获取单元, 用于获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边 缘部分图像, 所述单色图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的 反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像 ; 所述单色图 像的非边缘部分图像是所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分 ; 亮度衰减系数确定单元, 用于获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度 值, 将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为 所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数 ; 亮度补偿系数确定单元, 用于确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减 系数的倒数作为所述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线 所形成图像中各像素的亮度补偿系数 ; 所述补偿单元, 用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和所述亮度 补偿系数确定单元所确定的对应像素的亮度补偿系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中 各像素的亮度进行补偿。
10: 根据权利要求 9 所述的装置, 其特征在于, 所述衰减系数确定单元, 用于将单色图像的边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值 除以所述平均亮度值, 得到所述某一行中各像素的亮度衰减系数 ; 确定所述单色图像的边 缘部分图像的其他行中各像素的亮度衰减系数, 其中, 所述其他行与所述某一行具有相同 横坐标的像素的亮度衰减系数相同。

说明书


共光心摄像机、 图像处理方法及装置

    【技术领域】
     本发明涉及信息处理技术领域, 特别涉及一种共光心摄像机、 图像处理方法及装置。 背景技术 远 程 呈 现 (Telepresence) 是 一 种 创 建 虚 拟 会 议 环 境 的 视 频 会 议 系 统, Telepresence 相比传统视讯会议系统具有很多优点, 主要包括 : Telepresence 能呈现真人 大小的图像, 能呈现参与者流畅的运动、 精确的肢体行为和眼神, 充分体现了参与者的人性 化因素, 使会议参与者感觉好像是在面对面的与对方交流, 提高用户的满意度。
     创建 Telepresence 系统的一个关键技术之一就是如何获得会场的全景图像。目 前的 Telepresence 系统采用了多个摄像机以平行或者汇聚摆放的方式拍摄场景图像, 但 是, 由于摄像机的光心在摄像机内部, 仅靠摄像机位置的摆放无法使两个摄像机的光心间 距 B 为 0, 而图像的视差与光心间距及景深有关, 所以这种方式得到的图像在重叠区部分之
     间存在视差, 因此采用多个摄像机以平行或者汇聚摆放的方式拍摄场景图像无法将具有一 定场景深度范围的多个图像拼接为全景图像。
     为了能够获得无缝拼接的全景图像, 现有技术采用了共光心摄像机, 共光心摄像 机采用了反光棱镜, 使摄像机拍摄棱镜反射的图像, 反射图像的虚拟光心的间距可以为 0, 这样就从理论上解决了图像的视差问题。 具体的, 假定共光心摄像机包括一个玻璃棱台 P1, 具有 3 个表面 M1, M2, M3, 这些表面为镀银的反光面, 反光面的下方放置 3 个摄像机 C1, C2 和 C3。图 1 以摄像机 C1 为例示出了虚拟共光心原理, 其中, L1 为入射光线, R1 为反射光线, 垂直于反光面 M1 的法线为 100, 法线 100 和水平线 101 的夹角为 a, 反射点到摄像机 C1 的 实际光心 O1 的垂直距离为 d。 根据光线反射原理, 摄像机会拍摄到一个虚像, 该虚像有一个 虚拟光心 VO1。理论上通过设计反光面的角度和摄像机的摆放位置, 可以使摄像机 C1 的虚 拟光心 VO1、 C2 的虚拟光心 VO2 和 C3 的虚拟光心 VO3 的间距为 0, 从而得到共光心的 3 个 图像。对这 3 个图像进行拼接处理, 理论上可以得到在任意深度上都是无缝拼接的图像。
     采用上述共光心摄像机, 如图 2 所示, L1 和 R1 分别是反光面 M1 的入射和反射光 线, L2 和 R2 分别是反光面 M2 的入射和反射光线。在 M1 和 M2 的边缘处, 在理想情况下, 只 有反光面 M2 的反射光线 R2 能够进入摄像机 C2 的镜头中, 而反光面 M1 的反射光线 R1 无法 进入 C2 的镜头。但在实际情况中, 由于镜头的参数以及镜头和反光面的位置关系, 导致 R1 和 R2 都有可能进入到摄像机 C2 的镜头中, 从而形成了羽化的浸染带, 这个浸染带在拼接中 是不能被使用的, 因而导致拼接效果变差, 无法得到高质量的全景图像。 发明内容
     本发明实施例提供一种共光心摄像机、 图像处理方法及装置, 能够防止生成羽化 的浸染带。
     有鉴于此, 本发明实施例提供 :一种共光心摄像机, 包括 :
     棱镜, 具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜, 所述棱镜的反光面用于对透 过偏振膜的入射光线进行反射, 输出偏振化的反射光线, 所述各反光面上偏振膜的偏振方 向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同 ;
     多个摄像装置, 与所述棱镜的各反光面一一对应, 且各摄像装置的镜头前均安装 有偏振片, 所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的 反射光线进行偏振处理之后的光线, 其中, 每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同 与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。
     一种图像处理方法, 包括 :
     获取摄像装置拍摄的场景图像 ;
     获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值 ; 其中, 所述场景图像的边 缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交 界的区域反射的场景的光线所形成的图像 ;
     根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置 对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿 系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。
     一种图像处理装置, 包括 :
     待补偿图像获取单元, 用于获取摄像装置拍摄的场景图像 ;
     亮度值获取单元, 用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值 ; 其 中, 所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同 与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像 ;
     补偿单元, 用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与 所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像 素的亮度补偿系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。
     本发明实施例提供的共光心摄像机的反光面上有偏振膜, 摄像装置的镜头前有偏 振片, 由于各反光面上偏振膜的偏振方向与该反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的 偏振方向相同, 与相邻反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向不同, 导致摄 像装置只能接收到来自与其对应的反光面上的反射光, 不能接收到相邻反光面 ( 该相邻反 光面为与所述摄像装置所对应的反光面相邻的反光面 ) 的反射光, 这样, 由棱镜相邻的两 个反光面的反射光形成的图像就不会混叠在一起, 就不会形成羽化的浸染带。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例, 对于本领域 普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。
     图 1 是现有技术提供的虚拟共光心原理示意图 ;
     图 2 是现有技术提供的两个反光面的边缘处反射光的示意图 ;
     图 3A 是本发明实施例提供的一种共光心摄像机结构图 ;
     图 3B 是本发明实施例提供的基于棱镜的一个反光面的光路示意图 ;
     图 4 是本发明实施例提供的基于一个朝上的反光面的光路示意图 ; 图 5 是本发明实施例提供的基于一个朝下的反光面的光路示意图 ; 图 6 是本发明实施例提供的基于具有透明保护膜的反光面的光路示意图 ; 图 7 是本发明实施例提供的具有隔板的共光心摄像机结构图 ; 图 8 是本发明实施例提供的图像处理方法流程图 ; 图 9 是本发明实施例提供的一种确定亮度补偿系数的方法流程图 ; 图 10 是本发明实施例提供的单色彩图像中边缘部分图像示意图 ; 图 11 是本发明实施例提供的另一种确定亮度补偿系数的方法流程图 ; 图 12A 是本发明实施例提供的一种图像处理装置结构图 ; 图 12B 是本发明实施例提供的另一种图像处理装置结构图。具体实施方式
     参阅图 3A, 本发明实施例提供一种共光心摄像机, 该共光心摄像机包括 : 棱镜 10 和多个摄像装置 20,
     棱镜 10, 具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜, 所述棱镜的反光面用于对 透过偏振膜的入射光线进行反射, 输出偏振化的反射光线, 所述各反光面上偏振膜的偏振 方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同 ; 多个摄像装置 20, 与所述棱镜 10 的各反光面一一对应, 且各摄像装置的镜头前均 安装有偏振片, 所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振 化的反射光线进行偏振处理之后的光线, 其中, 每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方 向同与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。
     其中, 棱镜的各反光面上的偏振膜的偏振方向与相邻反光面上的偏振膜的偏振方 向可以垂直, 也可以是其他角度, 不影响本发明的实现。
     为了使本发明实施例的技术方案更加清楚明白, 参阅图 3B, 以棱镜的一个反光面 100 为例描述共光心摄像机的工作原理 :
     棱镜的反光面 100 上贴有偏振膜 101, 所述棱镜的反光面 100 用于对透过偏振膜 101 的入射光线进行反射, 输出偏振化的反射光线 ;
     摄像装置 20, 与所述棱镜的反光面 100 对应, 且摄像装置 20 的镜头 200 前安装有 偏振片 201, 所述摄像装置 20 用于获取利用偏振片 201 对所述棱镜的反光面 100 反射的偏 振化的反射光线进行偏振处理之后的光线。
     为了更有效的阻止摄像机接收与其一一对应的反光面的相邻反光面所反射的光 线, 该共光心摄像机还可以包括 : 隔板, 用于阻挡所述棱镜的一个反光面输出的偏振化的反 射光线进入与该反光面相邻的另一个反光面对应的摄像装置中, 所述隔板与所述相邻的两 个反光面的交界线共面。
     隔板可以与所述共光心摄像机的外壳固定连接, 或者与所述共光心摄像机的外壳 为一体成形的结构。
     本发明实施例提供的共光心摄像机的反光面上有偏振膜, 摄像装置的镜头前有偏 振片, 由于各反光面上偏振膜的偏振方向与该反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的 偏振方向相同, 与相邻反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向不同, 导致摄
     像装置只能接收到来自与其对应的反光面上的反射光线, 不能接收到相邻反光面 ( 该相邻 反光面为与所述摄像装置所对应的反光面相邻的反光面 ) 的反射光线, 这样, 由棱镜相邻 的两个反光面的反射光线形成的图像就不会混叠在一起, 就不会形成羽化的浸染带。
     为了使本发明实施例更加清楚明白, 如下实施例将对本发明提供的共光心摄像机 进行详细描述。
     图 4 示出了基于一个朝上的反光面的光路示意图, 假定入射光线 301 为自然光, 其 偏振方向为圆偏振, 偏振膜 101 和偏振片 201 的偏振方向都为水平偏振。
     棱镜 10 的反光面 100 对透过偏振膜 101 的入射光线 301 进行反射, 输出偏振化的 反射光线 302, 由于偏振膜 101 的偏振方向为水平偏振, 所以入射光线 301 透过偏振膜 101 后变成水平偏振的线偏振光, 反光面 100 对该水平偏振的线偏振光进行反射, 输出反射光 线 302, 该反射光线 302 也是水平偏振的线偏振光。
     摄像装置 20 的镜头 200 前的偏振片 201 对反射光线 302 进行偏振化处理, 由于反 射光线 302 是水平偏振的线偏振光, 偏振片 201 的偏振方向为水平偏振, 所以该反射光线 302 能透过偏振片 201 射入到摄像装置 20 的镜头 200 中。
     摄像装置 20 接收利用偏振片 201 对所述棱镜 10 反光面 100 反射的偏振化的反射 光线 302 进行偏振处理之后的光线。 本发明实施例提供的共光心摄像机的反光面上有偏振膜, 摄像装置的镜头前有偏 振片, 由于各反光面上偏振膜的偏振方向与该反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的 偏振方向相同, 与相邻反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向不同, 导致摄 像装置只能接收到来自与其对应的反光面上的反射光, 不能接收到相邻反光面 ( 该相邻反 光面为与所述摄像装置所对应的反光面相邻的反光面 ) 的反射光, 这样, 由棱镜相邻的两 个反光面的反射光形成的图像就不会混叠在一起, 就不会形成羽化的浸染带。
     图 5 示出了基于一个朝下的反光面的光路示意图, 假定入射光线 301 为自然光, 其 偏振方向为圆偏振, 偏振膜 101 和偏振片 201 的偏振方向都为水平偏振。其中, 该实施例中 反光面、 偏振片和摄像装置对光线的处理与图 4 所示实施例相似, 在此不再赘述。
     可选的, 如图 6 所示, 在反光面 100 和偏振膜 101 之间还可以有透明保护膜 102, 用 于防止反光面上的镀层脱落。其中, 入射光线 301 顺序透过偏振膜 101 和透明保护膜 102 入射到反光面 100, 反光面 100 对入射光线 301 进行反射, 得到的反射光线 302 顺序透过透 明保护膜 102、 偏振膜 101 射向摄像装置 20。
     由于采用了偏振片和偏振膜, 光通过偏振片和偏振膜时会减小光量, 所以到达摄 像装置镜头的反射光的光量会比入射光的光量小, 通常仅为入射光光量的 50%, 所以可以 采用调节摄像装置的光圈来弥补偏振片和偏振膜带来的光量损失。 光圈是一个用来控制光 线透过镜头, 进入机身内感光面的光量的装置, 光圈大小可以用 f 值进行表示 : f 值=镜头 的焦距 / 镜头口径的直径。光圈的 f 值通常介于 2.8 到 16 之间。光圈的 f 值愈小, 在同一 单位时间内的进入机身内感光面的光量便愈多。例如光圈从 f8 调整到 f5.6, 光圈大了一 级, 同时, 进入机身内感光面的光量也多了一倍。
     上述本发明实施例介绍的共光心摄像机通过采用光学原理阻止摄像装置接收与 其一一对应的反光面的相邻反光面所反射的光线, 为了更有效的阻止该摄像装置接收与其 一一对应的反光面的相邻反光面所反射的光线, 该共光心摄像机还可以包括 : 隔板, 与所述
     共光心摄像机的外壳固定连接或者与所述共光心摄像机的外壳为一体成形的结构, 用于阻 挡所述棱镜的一个反光面输出的偏振化的反射光线进入另一个反光面对应的摄像装置中, 其中, 所述一个反光面与所述另一个反光面是相邻的两个反光面, 其中, 所述隔板与所述相 邻的两个反光面的交界线共面。 具体的, 棱镜的反光面可以朝上也可以朝下, 棱镜的反光面 朝上时, 隔板位于相邻的两个反光面交界线的正上方 ; 棱镜的反光面朝下时, 隔板位于相邻 的两个反光面交界线的正下方。
     如图 7 所示, P1 为棱镜, 其具有 M1、 M2 和 M3 三个反光面, 这三个反光面朝上, C1、 C2 和 C3 分别为对应三个反光面 M1、 M2 和 M3 的摄像装置, 为了使 M1 和 M3 的反射光不进入 C2 的镜头, 在 M1 和 M2 这两个相邻反光面的交界线 S12 上放置薄隔板 B12, 在 M3 和 M2 这两 个相邻反光面的交界线 S23 上放置薄隔板 B23。其中, 薄隔板 B12 与 S12 共面, 薄隔板 B12 的底面 D12 在棱镜 P1 底面的投影与 S12 在棱镜 P1 底面的投影重合 ; 薄隔板 B23 与 S23 共 面, 薄隔板 B23 的底面 D23 在棱镜 P1 底面的投影与 S23 在棱镜 P1 底面的投影重合。这样 B12 和 B23 把共光心摄像机内部的空间分成了三部分, 每一部分对应一个反光面和一个摄 像装置, 薄隔板会将相邻反光面的反射光遮挡, 使该部分空间中的摄像装置不会接收到相 邻反光面的反射光。 参阅图 8, 提供一种图像处理方法的实施例, 该方法实施例包括 :
     801、 获取摄像装置拍摄的场景图像。
     802、 获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值 ; 其中, 所述场景图像 的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光 面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像。
     该方法适用于上述实施例所提供的共光心摄像机, 也适用于现有技术提供的共光 心摄像机。如图 7 所示共光心摄像机, 由于反光面 M2 与 M1 和 M3 分别相邻, M2 对应的摄像 机拍摄的场景图像中的边缘部分图像包括 : 反光面 M2 与 M1 交界的区域反射的场景的光线 所形成的图像, 和反光面 M2 与 M3 交界的区域反射的场景的光线所形成的图像。M1 对应的 摄像机拍摄的场景图像中的边缘部分图像包括 : 反光面 M2 与 M1 交界的区域反射的场景的 光线所形成的图像。
     803、 根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像 装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度 补偿系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。
     在该步骤之前, 为了获得与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界 的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数, 该方法进一步包括 : 获取所述摄像 装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像, 所述单色图像的边缘部分图像是 所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射 的单色物体的光线所形成的图像 ; 所述单色图像的非边缘部分图像是所述单色图像中除所 述边缘部分图像以外的部分 ; 获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值, 将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所 述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数 ; 确定所述单色图像的边缘部分图像 中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面 交界的区域反射光线所形成图像中对应像素的亮度补偿系数。其中, 单色物体可以是单色
     模板, 该模板为白色模板或者灰度模板 ; 相应的, 单色图像中各像素的 R、 G、 B 值相等或近似 相等。
     其中, 对场景图像的边缘部分图像中的各像素的亮度进行补偿的过程可以是逐帧 处理的, 为了加快处理速度, 可以采用图形处理器 (Graphic ProcessingUnit, GPU)、 数字信 号处理器 (Digital Signal Processing, DSP) 等器件进行处理。
     本发明实施例通过利用预置的与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交 界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度衰减系数, 对所拍摄图像的边缘部分图像中 各像素的亮度进行补偿, 消除了由两反光面的交界区域所导致的暗带。
     如下具体描述本发明实施例提供的获得与摄像装置对应的反光面同与其相邻的 反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数的过程 :
     第一种方式, 参阅图 9, 其具体包括 :
     901、 获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像。
     902、 获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值。
     具体的, 求非边缘部分图像中各像素的亮度值之和, 然后用所述和除以非边缘部 分图像中像素的个数, 得到平均亮度值。
     903、 将单色图像中边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值分别除以所述平均 亮度值, 得到该行中各像素的亮度衰减系数。
     具体的, 如图 10 所示, 假定单色图像中的边缘部分图像的宽度为 w, 图像中某一像 素的坐标为 (x, y), 该步骤中求 y 为确定值时, 不同 x 对应的像素的亮度衰减系数, 其中, x ∈ [0, w], 假定 Bx 为该像素的亮度值, 该亮度值的取值范围为 0 ~ 255, 则该像素亮度衰减 系数为 :
     其中, 为单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值, 其取值范围为 0 ~ 255, λx 的取值范围为 λx ∈ (0, 1], 即 0 < λx ≤ 1。
     如下描述单色图像中的边缘部分图像宽度 w 的确定方式 :
     具体的, 判断单色图像某一行中每个像素的亮度值是否低于阈值, 找到距离图像 中心最近的低于阈值的像素, 所述像素到单色图像边界的距离为 w。
     904、 确定单色图像的边缘部分图像其他行中各像素的亮度衰减系数, 其中, 所述 其他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。
     905、 确定单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与 摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素 的亮度补偿系数。
     第二种方式 : 参阅图 11, 其具体包括 :
     1101、 获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像。
     1102、 获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值。
     1103、 将单色图像中边缘部分图像的各像素的亮度值除以所述平均亮度值, 得到 各像素的亮度衰减系数。
     1104、 确定单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与
     摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素 的亮度补偿系数。
     需要说明的是, 对于每个摄像装置, 如果摄像装置的自身摄像条件不变时, 则可以 仅求一次单色图像的边缘部分图像中像素的亮度衰减系数, 如果摄像装置的自身摄像条件 改变时, 比如改变光圈值, 则相应的两反光面的交界区域也会改变, 需要重新求单色图像的 边缘部分图像的亮度衰减系数。一般的, 光圈值增大时, 两反光面的交界区域也会变大, 光 圈值减小时, 两反光面的交界区域也会减小。
     可选的, 在对各摄像装置拍摄的场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补 偿, 得到各自补偿后的场景图像之后, 为了得到全景图像, 该方法还包括 : 将多个补偿后的 场景图像进行拼接, 得到全景图像。
     参阅图 12A, 本发明实施例提供一种图像处理装置, 其主要包括 :
     待补偿图像获取单元 1201, 用于获取摄像装置拍摄的场景图像 ;
     亮度值获取单元 1202, 用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度 值; 其中, 所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反 光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像 ; 补偿单元 1203, 用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置 的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中 各像素的亮度补偿系数, 对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。
     其中, 与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所 形成图像中各像素的亮度补偿系数可以是预先就配置在所述摄像装置上的, 也可以是摄像 装置利用单色图像中各像素的亮度值进行计算得到的。
     摄像装置为了计算与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区 域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数, 参阅图 12B, 该摄像装置还包括 :
     单色彩图像获取单元 1204, 用于获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图 像和非边缘部分图像, 所述单色图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装 置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像 ; 所 述单色图像的非边缘部分图像是所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分 ; 亮度衰 减系数确定单元 1205, 用于获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值, 将 所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所述 单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数, 可具体用于将单色图像的边缘部分图 像的某一行中各像素的亮度值除以所述平均亮度值, 得到所述某一行中各像素的亮度衰减 系数, 确定所述单色图像的边缘部分图像的其他行中各像素的亮度衰减系数, 其中, 所述其 他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。 具体的衰减系数确定方法 请参见方法实施例中步骤 903-904 和步骤 1103 的描述, 在此不再赘述。亮度补偿系数确定 单元 1206, 用于确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所 述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像 素的亮度补偿系数。
     本发明实施例通过利用预置的两反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像 素的亮度衰减系数, 对所拍摄图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿, 消除了由两
     反光面交界的区域所导致的暗带。
     本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件完成, 所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中, 例 如只读存储器, 磁盘或光盘等。
     以上对本发明实施例所提供的共光心摄像机、 图像处理方法及装置进行了详细介 绍, 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述, 以上实施例的说明只 是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想 ; 同时, 对于本领域的一般技术人员, 依据本发 明的思想, 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处, 综上所述, 本说明书内容不应理 解为对本发明的限制。

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1、(10)申请公布号 CN 101980080 A(43)申请公布日 2011.02.23CN101980080A*CN101980080A*(21)申请号 201010290495.8(22)申请日 2010.09.19G03B 37/04(2006.01)G02B 5/30(2006.01)(71)申请人华为终端有限公司地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为基地B区2号楼(72)发明人刘源(74)专利代理机构深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285代理人彭愿洁 李文红(54) 发明名称共光心摄像机、图像处理方法及装置(57) 摘要本发明实施例提供一种共光心摄像机、图像处理。

2、方法及装置,其中,共光心摄像机包括:棱镜,具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜,所述棱镜的反光面用于对透过偏振膜的入射光线进行反射,输出偏振化的反射光线,所述各反光面上偏振膜的偏振方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同;多个摄像装置,与所述棱镜的各反光面一一对应,且各摄像装置的镜头前均安装有偏振片,所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线,每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。使用本发明实施例提供的技术方案,能够防止生成羽化的浸染带。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国。

3、家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 9 页CN 101980085 A 1/2页21.一种共光心摄像机,其特征在于,包括:棱镜,具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜,所述棱镜的反光面用于对透过偏振膜的入射光线进行反射,输出偏振化的反射光线,所述各反光面上偏振膜的偏振方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同;多个摄像装置,与所述棱镜的各反光面一一对应,且各摄像装置的镜头前均安装有偏振片,所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线,其中,每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其一一对应的所述棱镜的反光。

4、面上偏振膜的偏振方向相同。2.根据权利要求1所述的共光心摄像机,其特征在于,所述棱镜的各反光面上的偏振膜的偏振方向与相邻反光面上的偏振膜的偏振方向垂直。3.根据权利要求1所述的共光心摄像机,其特征在于,还包括:隔板,用于阻挡所述棱镜的一个反光面输出的偏振化的反射光线进入与所述反光面相邻的另一个反光面对应的摄像装置中,其中,所述隔板与所述相邻的两个反光面的交界线共面。4.根据权利要求3所述的共光心摄像机,其特征在于,所述隔板与所述共光心摄像机的外壳固定连接或者与所述共光心摄像机的外壳为一体成形的结构。5.一种图像处理方法,其特征在于,包括:获取摄像装置拍摄的场景图像;获取所述场景图像的边缘部分图。

5、像中各像素的亮度值;其中,所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像;根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿之前,该方法还包括:获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像,所述单色图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的。

6、的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像;所述单色图像的非边缘部分图像是所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分;获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值,将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数;确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素的亮度补偿系数。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作权 利。

7、 要 求 书CN 101980080 ACN 101980085 A 2/2页3为所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数包括:将单色图像的边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值除以所述平均亮度值,得到所述某一行中各像素的亮度衰减系数;确定所述单色图像的边缘部分图像的其他行中各像素的亮度衰减系数,其中,所述其他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。8.一种图像处理装置,其特征在于,包括:待补偿图像获取单元,用于获取摄像装置拍摄的场景图像;亮度值获取单元,用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值;其中,所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对。

8、应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像;补偿单元,用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述图像处理装置还包括:单色彩图像获取单元,用于获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像,所述单色图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像;所述单色图像的非边缘部分图像是。

9、所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分;亮度衰减系数确定单元,用于获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值,将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数;亮度补偿系数确定单元,用于确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数;所述补偿单元,用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和所述亮度补偿系数确定单元所确定的对应像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补。

10、偿。10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述衰减系数确定单元,用于将单色图像的边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值除以所述平均亮度值,得到所述某一行中各像素的亮度衰减系数;确定所述单色图像的边缘部分图像的其他行中各像素的亮度衰减系数,其中,所述其他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。权 利 要 求 书CN 101980080 ACN 101980085 A 1/8页4共光心摄像机、 图像处理方法及装置技术领域0001 本发明涉及信息处理技术领域,特别涉及一种共光心摄像机、图像处理方法及装置。背景技术0002 远程呈现(Telepresence)是一种创建虚拟会议环境的。

11、视频会议系统,Telepresence相比传统视讯会议系统具有很多优点,主要包括:Telepresence能呈现真人大小的图像,能呈现参与者流畅的运动、精确的肢体行为和眼神,充分体现了参与者的人性化因素,使会议参与者感觉好像是在面对面的与对方交流,提高用户的满意度。0003 创建Telepresence系统的一个关键技术之一就是如何获得会场的全景图像。目前的Telepresence系统采用了多个摄像机以平行或者汇聚摆放的方式拍摄场景图像,但是,由于摄像机的光心在摄像机内部,仅靠摄像机位置的摆放无法使两个摄像机的光心间距B为0,而图像的视差与光心间距及景深有关,所以这种方式得到的图像在重叠区部分。

12、之间存在视差,因此采用多个摄像机以平行或者汇聚摆放的方式拍摄场景图像无法将具有一定场景深度范围的多个图像拼接为全景图像。0004 为了能够获得无缝拼接的全景图像,现有技术采用了共光心摄像机,共光心摄像机采用了反光棱镜,使摄像机拍摄棱镜反射的图像,反射图像的虚拟光心的间距可以为0,这样就从理论上解决了图像的视差问题。具体的,假定共光心摄像机包括一个玻璃棱台P1,具有3个表面M1,M2,M3,这些表面为镀银的反光面,反光面的下方放置3个摄像机C1,C2和C3。图1以摄像机C1为例示出了虚拟共光心原理,其中,L1为入射光线,R1为反射光线,垂直于反光面M1的法线为100,法线100和水平线101的夹。

13、角为a,反射点到摄像机C1的实际光心O1的垂直距离为d。根据光线反射原理,摄像机会拍摄到一个虚像,该虚像有一个虚拟光心VO1。理论上通过设计反光面的角度和摄像机的摆放位置,可以使摄像机C1的虚拟光心VO1、C2的虚拟光心VO2和C3的虚拟光心VO3的间距为0,从而得到共光心的3个图像。对这3个图像进行拼接处理,理论上可以得到在任意深度上都是无缝拼接的图像。0005 采用上述共光心摄像机,如图2所示,L1和R1分别是反光面M1的入射和反射光线,L2和R2分别是反光面M2的入射和反射光线。在M1和M2的边缘处,在理想情况下,只有反光面M2的反射光线R2能够进入摄像机C2的镜头中,而反光面M1的反射。

14、光线R1无法进入C2的镜头。但在实际情况中,由于镜头的参数以及镜头和反光面的位置关系,导致R1和R2都有可能进入到摄像机C2的镜头中,从而形成了羽化的浸染带,这个浸染带在拼接中是不能被使用的,因而导致拼接效果变差,无法得到高质量的全景图像。发明内容0006 本发明实施例提供一种共光心摄像机、图像处理方法及装置,能够防止生成羽化的浸染带。0007 有鉴于此,本发明实施例提供:说 明 书CN 101980080 ACN 101980085 A 2/8页50008 一种共光心摄像机,包括:0009 棱镜,具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜,所述棱镜的反光面用于对透过偏振膜的入射光线进行反射,输出。

15、偏振化的反射光线,所述各反光面上偏振膜的偏振方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同;0010 多个摄像装置,与所述棱镜的各反光面一一对应,且各摄像装置的镜头前均安装有偏振片,所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线,其中,每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。0011 一种图像处理方法,包括:0012 获取摄像装置拍摄的场景图像;0013 获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值;其中,所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面。

16、交界的区域反射的场景的光线所形成的图像;0014 根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。0015 一种图像处理装置,包括:0016 待补偿图像获取单元,用于获取摄像装置拍摄的场景图像;0017 亮度值获取单元,用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值;其中,所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像;0018 补偿单元,用于根据所述场景图。

17、像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。0019 本发明实施例提供的共光心摄像机的反光面上有偏振膜,摄像装置的镜头前有偏振片,由于各反光面上偏振膜的偏振方向与该反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向相同,与相邻反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向不同,导致摄像装置只能接收到来自与其对应的反光面上的反射光,不能接收到相邻反光面(该相邻反光面为与所述摄像装置所对应的反光面相邻的反光面)的反射光,这样,由棱镜相邻的两个反光面的反射光形成。

18、的图像就不会混叠在一起,就不会形成羽化的浸染带。附图说明0020 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。0021 图1是现有技术提供的虚拟共光心原理示意图;0022 图2是现有技术提供的两个反光面的边缘处反射光的示意图;0023 图3A是本发明实施例提供的一种共光心摄像机结构图;0024 图3B是本发明实施例提供的基于棱镜的一个反光面的光路示意图;说 明 书CN 101980080 ACN 1019800。

19、85 A 3/8页60025 图4是本发明实施例提供的基于一个朝上的反光面的光路示意图;0026 图5是本发明实施例提供的基于一个朝下的反光面的光路示意图;0027 图6是本发明实施例提供的基于具有透明保护膜的反光面的光路示意图;0028 图7是本发明实施例提供的具有隔板的共光心摄像机结构图;0029 图8是本发明实施例提供的图像处理方法流程图;0030 图9是本发明实施例提供的一种确定亮度补偿系数的方法流程图;0031 图10是本发明实施例提供的单色彩图像中边缘部分图像示意图;0032 图11是本发明实施例提供的另一种确定亮度补偿系数的方法流程图;0033 图12A是本发明实施例提供的一种图。

20、像处理装置结构图;0034 图12B是本发明实施例提供的另一种图像处理装置结构图。具体实施方式0035 参阅图3A,本发明实施例提供一种共光心摄像机,该共光心摄像机包括:棱镜10和多个摄像装置20,0036 棱镜10,具有多个反光面且每个反光面均贴有偏振膜,所述棱镜的反光面用于对透过偏振膜的入射光线进行反射,输出偏振化的反射光线,所述各反光面上偏振膜的偏振方向与相邻反光面上偏振膜的偏振方向不同;0037 多个摄像装置20,与所述棱镜10的各反光面一一对应,且各摄像装置的镜头前均安装有偏振片,所述多个摄像装置用于获取利用各偏振片对所述棱镜各反光面反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线,其中。

21、,每个摄像装置的镜头前的偏振片的偏振方向同与其一一对应的所述棱镜的反光面上偏振膜的偏振方向相同。0038 其中,棱镜的各反光面上的偏振膜的偏振方向与相邻反光面上的偏振膜的偏振方向可以垂直,也可以是其他角度,不影响本发明的实现。0039 为了使本发明实施例的技术方案更加清楚明白,参阅图3B,以棱镜的一个反光面100为例描述共光心摄像机的工作原理:0040 棱镜的反光面100上贴有偏振膜101,所述棱镜的反光面100用于对透过偏振膜101的入射光线进行反射,输出偏振化的反射光线;0041 摄像装置20,与所述棱镜的反光面100对应,且摄像装置20的镜头200前安装有偏振片201,所述摄像装置20用。

22、于获取利用偏振片201对所述棱镜的反光面100反射的偏振化的反射光线进行偏振处理之后的光线。0042 为了更有效的阻止摄像机接收与其一一对应的反光面的相邻反光面所反射的光线,该共光心摄像机还可以包括:隔板,用于阻挡所述棱镜的一个反光面输出的偏振化的反射光线进入与该反光面相邻的另一个反光面对应的摄像装置中,所述隔板与所述相邻的两个反光面的交界线共面。0043 隔板可以与所述共光心摄像机的外壳固定连接,或者与所述共光心摄像机的外壳为一体成形的结构。0044 本发明实施例提供的共光心摄像机的反光面上有偏振膜,摄像装置的镜头前有偏振片,由于各反光面上偏振膜的偏振方向与该反光面所对应的摄像装置镜头前的偏。

23、振片的偏振方向相同,与相邻反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向不同,导致摄说 明 书CN 101980080 ACN 101980085 A 4/8页7像装置只能接收到来自与其对应的反光面上的反射光线,不能接收到相邻反光面(该相邻反光面为与所述摄像装置所对应的反光面相邻的反光面)的反射光线,这样,由棱镜相邻的两个反光面的反射光线形成的图像就不会混叠在一起,就不会形成羽化的浸染带。0045 为了使本发明实施例更加清楚明白,如下实施例将对本发明提供的共光心摄像机进行详细描述。0046 图4示出了基于一个朝上的反光面的光路示意图,假定入射光线301为自然光,其偏振方向为圆偏振,偏振膜101。

24、和偏振片201的偏振方向都为水平偏振。0047 棱镜10的反光面100对透过偏振膜101的入射光线301进行反射,输出偏振化的反射光线302,由于偏振膜101的偏振方向为水平偏振,所以入射光线301透过偏振膜101后变成水平偏振的线偏振光,反光面100对该水平偏振的线偏振光进行反射,输出反射光线302,该反射光线302也是水平偏振的线偏振光。0048 摄像装置20的镜头200前的偏振片201对反射光线302进行偏振化处理,由于反射光线302是水平偏振的线偏振光,偏振片201的偏振方向为水平偏振,所以该反射光线302能透过偏振片201射入到摄像装置20的镜头200中。0049 摄像装置20接收利。

25、用偏振片201对所述棱镜10反光面100反射的偏振化的反射光线302进行偏振处理之后的光线。0050 本发明实施例提供的共光心摄像机的反光面上有偏振膜,摄像装置的镜头前有偏振片,由于各反光面上偏振膜的偏振方向与该反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向相同,与相邻反光面所对应的摄像装置镜头前的偏振片的偏振方向不同,导致摄像装置只能接收到来自与其对应的反光面上的反射光,不能接收到相邻反光面(该相邻反光面为与所述摄像装置所对应的反光面相邻的反光面)的反射光,这样,由棱镜相邻的两个反光面的反射光形成的图像就不会混叠在一起,就不会形成羽化的浸染带。0051 图5示出了基于一个朝下的反光面的光路示。

26、意图,假定入射光线301为自然光,其偏振方向为圆偏振,偏振膜101和偏振片201的偏振方向都为水平偏振。其中,该实施例中反光面、偏振片和摄像装置对光线的处理与图4所示实施例相似,在此不再赘述。0052 可选的,如图6所示,在反光面100和偏振膜101之间还可以有透明保护膜102,用于防止反光面上的镀层脱落。其中,入射光线301顺序透过偏振膜101和透明保护膜102入射到反光面100,反光面100对入射光线301进行反射,得到的反射光线302顺序透过透明保护膜102、偏振膜101射向摄像装置20。0053 由于采用了偏振片和偏振膜,光通过偏振片和偏振膜时会减小光量,所以到达摄像装置镜头的反射光的。

27、光量会比入射光的光量小,通常仅为入射光光量的50,所以可以采用调节摄像装置的光圈来弥补偏振片和偏振膜带来的光量损失。光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,光圈大小可以用f值进行表示:f值镜头的焦距/镜头口径的直径。光圈的f值通常介于2.8到16之间。光圈的f值愈小,在同一单位时间内的进入机身内感光面的光量便愈多。例如光圈从f8调整到f5.6,光圈大了一级,同时,进入机身内感光面的光量也多了一倍。0054 上述本发明实施例介绍的共光心摄像机通过采用光学原理阻止摄像装置接收与其一一对应的反光面的相邻反光面所反射的光线,为了更有效的阻止该摄像装置接收与其一一对应的反光面的相邻。

28、反光面所反射的光线,该共光心摄像机还可以包括:隔板,与所述说 明 书CN 101980080 ACN 101980085 A 5/8页8共光心摄像机的外壳固定连接或者与所述共光心摄像机的外壳为一体成形的结构,用于阻挡所述棱镜的一个反光面输出的偏振化的反射光线进入另一个反光面对应的摄像装置中,其中,所述一个反光面与所述另一个反光面是相邻的两个反光面,其中,所述隔板与所述相邻的两个反光面的交界线共面。具体的,棱镜的反光面可以朝上也可以朝下,棱镜的反光面朝上时,隔板位于相邻的两个反光面交界线的正上方;棱镜的反光面朝下时,隔板位于相邻的两个反光面交界线的正下方。0055 如图7所示,P1为棱镜,其具有。

29、M1、M2和M3三个反光面,这三个反光面朝上,C1、C2和C3分别为对应三个反光面M1、M2和M3的摄像装置,为了使M1和M3的反射光不进入C2的镜头,在M1和M2这两个相邻反光面的交界线S12上放置薄隔板B12,在M3和M2这两个相邻反光面的交界线S23上放置薄隔板B23。其中,薄隔板B12与S12共面,薄隔板B12的底面D12在棱镜P1底面的投影与S12在棱镜P1底面的投影重合;薄隔板B23与S23共面,薄隔板B23的底面D23在棱镜P1底面的投影与S23在棱镜P1底面的投影重合。这样B12和B23把共光心摄像机内部的空间分成了三部分,每一部分对应一个反光面和一个摄像装置,薄隔板会将相邻反。

30、光面的反射光遮挡,使该部分空间中的摄像装置不会接收到相邻反光面的反射光。0056 参阅图8,提供一种图像处理方法的实施例,该方法实施例包括:0057 801、获取摄像装置拍摄的场景图像。0058 802、获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值;其中,所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场景的光线所形成的图像。0059 该方法适用于上述实施例所提供的共光心摄像机,也适用于现有技术提供的共光心摄像机。如图7所示共光心摄像机,由于反光面M2与M1和M3分别相邻,M2对应的摄像机拍摄的场景图像中的边缘部分图像包括:反光面M2。

31、与M1交界的区域反射的场景的光线所形成的图像,和反光面M2与M3交界的区域反射的场景的光线所形成的图像。M1对应的摄像机拍摄的场景图像中的边缘部分图像包括:反光面M2与M1交界的区域反射的场景的光线所形成的图像。0060 803、根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。0061 在该步骤之前,为了获得与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,该方法进一步包括:获取所述摄像装置拍摄的。

32、单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像,所述单色图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像;所述单色图像的非边缘部分图像是所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分;获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值,将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数;确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素的亮度补偿系数。其中,单色物体可。

33、以是单色说 明 书CN 101980080 ACN 101980085 A 6/8页9模板,该模板为白色模板或者灰度模板;相应的,单色图像中各像素的R、G、B值相等或近似相等。0062 其中,对场景图像的边缘部分图像中的各像素的亮度进行补偿的过程可以是逐帧处理的,为了加快处理速度,可以采用图形处理器(Graphic ProcessingUnit,GPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)等器件进行处理。0063 本发明实施例通过利用预置的与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度衰减系数,对所拍摄图像的边缘部分。

34、图像中各像素的亮度进行补偿,消除了由两反光面的交界区域所导致的暗带。0064 如下具体描述本发明实施例提供的获得与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数的过程:0065 第一种方式,参阅图9,其具体包括:0066 901、获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像。0067 902、获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值。0068 具体的,求非边缘部分图像中各像素的亮度值之和,然后用所述和除以非边缘部分图像中像素的个数,得到平均亮度值。0069 903、将单色图像中边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值分别除以所述平。

35、均亮度值,得到该行中各像素的亮度衰减系数。0070 具体的,如图10所示,假定单色图像中的边缘部分图像的宽度为w,图像中某一像素的坐标为(x,y),该步骤中求y为确定值时,不同x对应的像素的亮度衰减系数,其中,x0,w,假定Bx为该像素的亮度值,该亮度值的取值范围为0255,则该像素亮度衰减系数为:0071 0072 其中,为单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值,其取值范围为0255,x的取值范围为x(0,1,即0x1。0073 如下描述单色图像中的边缘部分图像宽度w的确定方式:0074 具体的,判断单色图像某一行中每个像素的亮度值是否低于阈值,找到距离图像中心最近的低于阈值的像素,所述。

36、像素到单色图像边界的距离为w。0075 904、确定单色图像的边缘部分图像其他行中各像素的亮度衰减系数,其中,所述其他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。0076 905、确定单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素的亮度补偿系数。0077 第二种方式:参阅图11,其具体包括:0078 1101、获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像。0079 1102、获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值。0080 1103、将单色图像中边缘部分图像的各像素的。

37、亮度值除以所述平均亮度值,得到各像素的亮度衰减系数。0081 1104、确定单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与说 明 书CN 101980080 ACN 101980085 A 7/8页10摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中对应像素的亮度补偿系数。0082 需要说明的是,对于每个摄像装置,如果摄像装置的自身摄像条件不变时,则可以仅求一次单色图像的边缘部分图像中像素的亮度衰减系数,如果摄像装置的自身摄像条件改变时,比如改变光圈值,则相应的两反光面的交界区域也会改变,需要重新求单色图像的边缘部分图像的亮度衰减系数。一般的,光圈值增大时,两。

38、反光面的交界区域也会变大,光圈值减小时,两反光面的交界区域也会减小。0083 可选的,在对各摄像装置拍摄的场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿,得到各自补偿后的场景图像之后,为了得到全景图像,该方法还包括:将多个补偿后的场景图像进行拼接,得到全景图像。0084 参阅图12A,本发明实施例提供一种图像处理装置,其主要包括:0085 待补偿图像获取单元1201,用于获取摄像装置拍摄的场景图像;0086 亮度值获取单元1202,用于获取所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值;其中,所述场景图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的场。

39、景的光线所形成的图像;0087 补偿单元1203,用于根据所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度值和预置的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,对所述场景图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿。0088 其中,与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数可以是预先就配置在所述摄像装置上的,也可以是摄像装置利用单色图像中各像素的亮度值进行计算得到的。0089 摄像装置为了计算与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数,参阅图12B,该。

40、摄像装置还包括:0090 单色彩图像获取单元1204,用于获取所述摄像装置拍摄的单色图像的边缘部分图像和非边缘部分图像,所述单色图像的边缘部分图像是所述摄像装置捕获的与所述摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射的单色物体的光线所形成的图像;所述单色图像的非边缘部分图像是所述单色图像中除所述边缘部分图像以外的部分;亮度衰减系数确定单元1205,用于获取所述单色图像的非边缘部分图像中像素的平均亮度值,将所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度值相对于所述平均亮度值的比值作为所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数,可具体用于将单色图像的边缘部分图像的某一行中各像素的亮度值除以。

41、所述平均亮度值,得到所述某一行中各像素的亮度衰减系数,确定所述单色图像的边缘部分图像的其他行中各像素的亮度衰减系数,其中,所述其他行与所述某一行具有相同横坐标的像素的亮度衰减系数相同。具体的衰减系数确定方法请参见方法实施例中步骤903-904和步骤1103的描述,在此不再赘述。亮度补偿系数确定单元1206,用于确定所述单色图像的边缘部分图像中各像素的亮度衰减系数的倒数作为所述与摄像装置对应的反光面同与其相邻的反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度补偿系数。0091 本发明实施例通过利用预置的两反光面交界的区域反射光线所形成图像中各像素的亮度衰减系数,对所拍摄图像的边缘部分图像中各像素的亮度进行补偿,消除了由两说 明 书CN 101980080 A。

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