[发明专利]一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法

权利要求书

1.一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)采用两种不同光圈的相机对存在紫边现象的高反差场景进行拍摄获得大光圈图像为Iba和小光圈图像Isa的两幅图像；

(2)提取两幅图像的特征点并计算单应性矩阵，利用单应性矩阵对拍摄得到的两幅图像进行配准；

(3)对于配准后的两幅图像，检测大光圈图像的过曝区域，对大光圈图像整幅图像进行灰度分级，提取边缘并扩张得到紫边候补区域；

(4)将配准后的两幅图像变换至YCbCr颜色空间，对比紫边候补区域的色调数据提取得到紫边区域；

(5)以小光圈图像的紫边区域的Cb、Cr通道分别替换到大光圈图像的紫边区域的Cb、Cr通道，并保留大光圈图像原始的Y通道亮度数据，从而完成图像紫边校正。

2.根据权利要求1所述的一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法，其特征在于：所述步骤(1)中，大光圈图像的光圈小于2.8，小光圈图像的光圈大于4，两幅图像的感光度(ISO)相同，且小光圈图像Isa的图像曝光值为大光圈图像Iba的图像曝光值的90-100％。

3.根据权利要求1所述的一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法，其特征在于：所述步骤(2)中，提取图像的SURF特征点并基于RANSAC算法去除误匹配的特征点，再处理特征点计算大光圈图像到小光圈图像的单应性矩阵H，进而配准两幅图像。

4.根据权利要求1所述的一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法，其特征在于：所述步骤(3)具体为：

(3.1)将小光圈图像Iba中灰度值大于灰度阈值的像素区域作为近过曝区域；

(3.2)对小光圈图像Iba进行灰度分级，并进行膨胀的形态学扩张处理得到边缘区域，将处于近过曝区域的3邻域范围内的边缘区域作为紫边候补区域。

5.根据权利要求1所述的一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法，其特征在于：所述步骤(4)具体为：

(4.1)将配准后的两幅图像转换至YCrCb颜色空间，然后将对两幅图像中处于紫边候补区域各像素的Cb、Cr通道进行比较，进行色调阈值比较判断是否出现色调异常，表示为：

其中，表示图像Isa的通道Cr的像素(i,j)的灰度值，表示图像Iba的通道Cr的像素(i,j)的灰度值，表示图像Isa的通道Cb的像素(i,j)的灰度值，表示图像Iba的通道Cb的像素(i,j)的灰度值，T表示色调阈值；

若满足上述公式，则色调异常，则将该像素归属于紫边区域，进行下面步骤；

若不满足上述公式，则色调不异常，不进行下面步骤，不对该区域图像进行紫边校正；

(4.2)归属于紫边区域的像素组成紫边区域。

6.根据权利要求1所述的一种针对可调光圈光学系统的图像紫边校正方法，其特征在于：所述步骤(5)具体为：以小光圈图像的紫边区域的Cb、Cr通道分别替换到大光圈图像的紫边区域的Cb、Cr通道，并保留大光圈图像原始的Y通道亮度数据，从而完成图像紫边校正，以校正后的大光圈图像作为最终图像。