一种图像色差的校准方法、装置及设备与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种图像色差的校准方法、装置及设备。

背景技术：

1、近眼显示(near eye display，简称ned)头戴是元宇宙最典型也最具潜力的入口。以虚拟现实技术(virtual reality，简称vr)头显为例，vr技术旨在提供沉浸式的360°场景让用户置身于虚拟的世界中完成交互，由于头显重量及体积的限制，无法使用大尺寸球形显示器来渲染实现大视场虚拟环境。因此，vr采用凸透镜成像原理，将一定尺寸的显示器放置在vr镜片的一倍焦距之内，人眼在镜片另一侧出瞳距处可以看到显示器件放大的虚像，通过软件开发工具包(software development kit，简称sdk)将图像渲染为3d立体环境，以此透镜增加了头显的视场角。但镜片的加入，成像像差不可避免，尤其是vr镜片口径较大，边缘视场的成像色差很难优化到较小值，而色差的存在将会使得用户看到色彩分离的现象，尤其在大视场处更为明显，从而影响用户体验。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种图像色差的校准方法、装置及设备，用于快速校准成像色差的同时还可以保证校准精度。

2、一方面，本技术实施例提供了一种图像色差的校准方法，应用于虚拟现实设备，所述虚拟现实设备包括显示器件和光学器件，所述光学器件用于对所述显示器件显示的图像进行放大处理，该方法包括：

3、针对每种颜色分量，采用所述光学器件在所述颜色分量对应的光学参数，将待校准图像中的每个像素点在像素单位下的第一坐标，转化为在长度单位下的第二坐标；

4、采用所述颜色分量对应的色差校准模型对获得的第二坐标进行校准，确定每个像素点在长度单位下的第三坐标；

5、采用所述颜色分量对应的光学参数，将获得的第三坐标转化为在像素单位下的第四坐标，确定所述颜色分量下的色差校准结果；

6、将多个颜色分量下的色差校准结果叠加，获得目标校准图像，并采用所述显示器件，显示所述目标校准图像。

7、本技术实施例中，通过将待校准图像在像素单位下的坐标转化为长度单位下的坐标后，采用每种颜色分量对应的色差校准模型，对将待校准图像进行色差校准，有效解决待校准图像的色差问题，提升待校准图像的展示效果，同时使得校准结果更加准确。分别通过每个颜色分量进行校准，更加提升了色差校准的准确性。同时不需要借助其他的软件开发工具，就可以实现校准，使得色差校准更加快速。

8、可选地，所述采用所述光学器件在所述颜色分量对应的光学参数，将待校准图像中的每个像素点在像素单位下的第一坐标，转化为在长度单位下的第二坐标，包括：

9、采用所述光学器件在所述颜色分量对应的焦距，将待校准图像中的每个像素点在像素单位下的第一坐标，转化为在长度单位下的第二坐标。

10、本技术实施例中，根据颜色分量对应的不同的焦距，将每个像素单位下的坐标转化为长度单位下的坐标，使得色差校准的结果更加精准。

11、可选地，所述采用所述颜色分量对应的色差校准模型对获得的第二坐标进行校准，确定每个像素点在长度单位下的第三坐标，包括：

12、针对每个像素，基于所述像素点在像素单位下的第一坐标以及所述显示器件的中心像素的坐标，确定所述像素点与所述显示器件的中心像素之间的原始距离；

13、将所述原始距离输入所述颜色分量对应的色差校准模型进行校准，获得目标校准距离；

14、采用所述目标校准距离，对所述像素点的第二坐标进行校准，确定所述像素点在长度单位下的第三坐标。

15、本技术实施例中，首先通过像素点与显示器件的中心像素之间的原始距离而得到目标距离，再由目标距离得到第三坐标，可以使第三坐标更加准确，从而在色差校准时也更加精确。

16、可选地，所述基于所述像素点在像素单位下的第一坐标以及所述显示器件的中心像素的坐标，确定所述像素点与所述显示器件的中心像素之间的原始距离，包括：

17、基于所述像素点在像素单位下的第一坐标、所述显示器件的中心像素的坐标以及所述颜色分量对应的光学参数，确定所述像素点与所述显示器件的中心像素之间的原始距离。

18、本技术实施例中，通过第一坐标、显示器件的中心像素的坐标以及颜色分量的光学参数，得到像素点与显示器件的中心像素之间的原始距离，避免了因某个坐标不准确而导致原始距离不准确的问题。

19、可选地，所述多个颜色分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。

20、可选地，所述红色分量对应的色差校准模型如以下公式所示：

21、fr(r)＝f(r)*(c0r+c1rr+...+cnrrn)...........(1)

22、所述绿色分量对应的色差校准模型如以下公式所示：

23、fg(r)=f(r)...........(2)

24、所述蓝色分量对应的色差校准模型如以下公式所示：

25、fb(r)＝f(r)*(c0b+c1br+...+cnbrn)...........(3)

26、一方面，本技术实施例提供了一种图像色差的校准装置，该装置包括：

27、转化模块，用于针对每种颜色分量，采用所述光学器件在所述颜色分量对应的光学参数，将待校准图像中的每个像素点在像素单位下的第一坐标，转化为在长度单位下的第二坐标；

28、校准模块，用于采用所述颜色分量对应的色差校准模型对获得的第二坐标进行校准，确定每个像素点在长度单位下的第三坐标；

29、所述转化模块，还用于采用所述颜色分量对应的光学参数，将获得的第三坐标转化为在像素单位下的第四坐标，确定所述颜色分量下的色差校准结果；

30、叠加模块，用于将多个颜色分量下的色差校准结果叠加，获得目标校准图像，并采用所述显示器件，显示所述目标校准图像。

31、可选地，所述转化模块具体用于：

32、采用所述光学器件在所述颜色分量对应的焦距，将待校准图像中的每个像素点在像素单位下的第一坐标，转化为在长度单位下的第二坐标。

33、可选地，所述校准模块具体用于：

34、针对每个像素，基于所述像素点在像素单位下的第一坐标以及所述显示器件的中心像素的坐标，确定所述像素点与所述显示器件的中心像素之间的原始距离；

35、将所述原始距离输入所述颜色分量对应的色差校准模型进行校准，获得目标校准距离；

36、采用所述目标校准距离，对所述像素点的第二坐标进行校准，确定所述像素点在长度单位下的第三坐标。

37、可选地，所述校准模块具体用于：

38、基于所述像素点在像素单位下的第一坐标、所述显示器件的中心像素的坐标以及所述颜色分量对应的光学参数，确定所述像素点与所述显示器件的中心像素之间的原始距离。

39、可选地，所述多个颜色分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。

40、可选地，所述红色分量对应的色差校准模型如以下公式(1)所示：

41、fr(r)＝f(r)*(c0r+c1rr+…+cnrrn)………(1)

42、所述绿色分量对应的色差校准模型如以下公式(2)所示：

43、fg(r)＝f(r)………(2)

44、所述蓝色分量对应的色差校准模型如以下公式(3)所示：

45、fb(r)＝f(r)*(c0b+c1br+…+cnbrn)………(3)

46、本技术实施例中，通过将待校准图像在像素单位下的坐标转化为长度单位下的坐标后，采用每种颜色分量对应的色差校准模型，对将待校准图像进行色差校准，有效解决待校准图像的色差问题，提升待校准图像的展示效果，同时使得校准结果更加准确。分别通过每个颜色分量进行校准，更加提升了色差校准的准确性。同时不需要借助其他的软件开发工具，就可以实现校准，使得色差校准更加快速。