[发明专利]像感器阵列不均匀性的一致校正方法及系统

说明书

本发明公开了一种像感器阵列不均匀性的一致校正方法及系统，其中，方法包括以下步骤：求取每个像感器的响应函数，并对每个像感器的响应函数进行拟合；根据每个像感器的响应函数的差异，将拍摄的图像转换到相对曝光量域；在相对曝光量域分部解耦每个像感器的响应函数的差异、子视场局部渐晕和全局照明视场渐晕，并逐像素校正，以使像感器阵列中每个像感器的各像素以相同辐射出度的场景获得的灰度值相同；平滑图像的重叠区的图像灰度。该方法可以有效避免传统光学系统建模方法带来的模型误差和缺乏普适性、不依赖于子视场间的重叠率、不依赖于渐晕的表现形式，从而校正效果显著，具有较好的普适性和广泛的应用场景。

技术领域

本发明涉及图像处理、计算摄像、显微成像技术领域，特别涉及一种像感器阵列不均匀性的一致校正方法及系统。

背景技术

随着显微生物研究的日益发展，人们对成像技术的需求日益提高。例如，在肿瘤和神经研究中，人们对于宽视场、高分辨、实时的显微成像需求十分迫切，而传统单相机显微镜受到空间带宽积限制，无法同时兼顾宽视场和高分辨的需求。

利用相机阵列进行显微成像，是同时解决上述需求的有效方案。但与此同时由于各个像感器的响应不一致、镜头的渐晕效应和宽视场光源不均匀性等因素使得各子视场高分辨率图像拼接而成的全局高分辨率图像出现亮度分布不均、有明显的拼接条缝等问题，严重影响后期生物实验的分析与处理。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种像感器阵列不均匀性的一致校正方法，该方法校正效果显著，具有较好的普适性和广泛的应用场景。

本发明的另一个目的在于提出一种像感器阵列不均匀性的一致校正系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种像感器阵列不均匀性的一致校正方法，包括以下步骤：求取每个像感器的响应函数，并对每个像感器的响应函数进行拟合；根据每个像感器的响应函数的差异，将拍摄的图像转换到相对曝光量域；在所述相对曝光量域分部解耦所述每个像感器的响应函数的差异、子视场局部渐晕和全局照明视场渐晕，并逐像素校正，以使像感器阵列中每个像感器的各像素以相同辐射出度的场景获得的灰度值相同；平滑所述图像的重叠区的图像灰度。

本发明实施例的像感器阵列不均匀性的一致校正方法，不仅能针对每个子视场的渐晕、全局照明不均匀分布进行有效的补偿，同时能考虑到各个像感器的差异性对整个像感器阵列响应的不同进行有效的补偿和处理，避免了传统光学系统建模方法带来的模型误差和缺乏普适性、不依赖于子视场间的重叠率、不依赖于渐晕的表现形式，从而校正效果显著，具有较好的普适性和广泛的应用场景。

另外，根据本发明上述实施例的像感器阵列不均匀性的一致校正方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述求取每个像感器的响应函数，并对每个像感器的响应函数进行拟合，包括：逐个像感器进行拍摄、时空平滑去噪及拟合响应函数。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述将拍摄的图像转换到相对曝光量域。包括：将每个像感器拍摄的图像以相同曝光时间的各自灰度为基准转换到相对曝光量域。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过以下公式对像感器阵列进行渐晕效应校正，所述公式为：

Pix′(x,y)＝F^-1[F_i(Pix(x,y))·S₁(x,y)·S₂(x,y)]，