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图像传感器参数配置方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

2021-08-13 19:21:00 来源:中国专利 TAG:图像处理 装置 参数 配置 计算机
图像传感器参数配置方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种图像传感器参数配置方法、装置、计算机设备及存储介质。



背景技术:

现有技术中金融机具中的识别模块对钞票进行识别时,主要依靠图像传感器,所以图像传感器采集到的图像数据质量对识别结果起到很重要的影响。

图像传感器本身是由多个感光元件组成的,感光元件之间存在着个体差异;不同的图像传感器之间存在光源亮度差异;结构上也存在安装尺寸差异。这些都会导致采集到的图像质量下降。所以,在识别模块安装好之后,必须对图像传感器进行校正。



技术实现要素:

基于此,有必要针对上述问题,提出一种图像传感器参数配置方法,旨在提高图像传感器采集到的钞票图像的质量。

本发明采用的一种技术手段为:提供一种图像传感器参数配置方法,包括以下步骤:

对所述图像传感器的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件;

获取所述图像传感器在调整后的工作参数下采集到的暗数据、校正介质对应的亮数据,及测试介质对应的测试图像;

根据所述暗数据、所述亮数据及测试介质对应的测试图像,对所述测试图像进行校正,得到所述测试介质校正后的目标图像;

若根据所述目标图像确定校正成功,则确定所述调整后的工作参数为最终的工作参数;

若根据所述目标图像确定校正失败,则返回执行所述对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件的步骤。

在一个实施例中,所述方法还包括:

根据所述目标图像包含的像素点的像素值进行行一致性和列梯度计算;

当所述行一致性满足第一验证阈值,同时所述列梯度满足第二验证阈值时,确定校正成功;

当所述行一致性不满足所述第一验证阈值,和/或所述列梯度不满足第二验证阈值时,确定校正失败。

在一个实施例中,所述工作参数包含恒流源参数,则对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件,包括:

获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个白基准数据均值;

当所述第n个白基准数据均值与预设的第一目标像素值之差的绝对值小于或等于预设第一阈值,则确定所述当前工作参数中的第n个恒流源参数满足预设第一条件;

当所述第n个白基准数据均值与预设的第一目标像素值之差的绝对值大于所述预设第一阈值,则利用第n个恒流源参数及所述第n个白基准数据均值计算调整后的第n 1个恒流源参数,令n=n 1,返回执行所述获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个白基准数据均值的步骤。

在一个实施例中,所述工作参数包含ad参数,则对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件,包括:

获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个暗数据均值;

当所述第n个暗数据均值与预设的第二目标像素值之差的绝对值小于或等于预设第二阈值,则确定所述当前工作参数中的第n个ad参数满足预设第二条件;

当所述第n个暗数据均值与预设的第二目标像素值之差的绝对值大于所述预设第二阈值,则利用第n个ad参数及所述第n个暗数据均值计算调整后的第n 1个ad参数,令n=n 1,返回执行所述获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个暗数据均值的步骤。

在一个实施例中,所述测试介质校正后的目标图像通过以下公式获得,

其中,y为不同光源下测试介质校正后的目标图像,x为测试介质的测试图像,p为当前不同光源下的校正介质的所述亮数据,d为图像传感器基于当前工作参数下的所述暗数据。

在一个实施例中,所述行一致性为行波动率,通过如下公式计算:

其中,σ2为行波动率,y为不同光源下测试介质校正后的目标图像,yμ为目标图像的多个像素点的像素均值,n为每行像素点的总个数。

在一个实施例中,所述列梯度为灰度偏差率,通过如下公式计算:

其中,α2为灰度偏差率,s1为灰度值为8的连续多行的像素点的像素均值,s2为灰度值为8的连续多行的像素点的像素均值,s3为灰度值为16的连续多行的像素点的像素均值,s4为灰度值为32的连续多行的像素点的像素均值,s5为灰度值为64的连续多行的像素点的像素均值,s6为灰度值为128的连续多行的像素点的像素均值。

本发明还提供一种图像识别装置,包括:

挖钞模块,用于容纳校正介质和测试介质,并将所述校正介质和测试介质挖入传动模块;

传动模块,用于将所述挖钞模块挖入的校正介质和测试介质传送至收纳模块;

识别模块,用于采集暗数据、被所述传动模块传送过程中的校正介质对应的亮数据和测试介质对应的测试图像;

收纳模块,用于接收被被所述传动模块传送来的所述校正介质和测试介质。

本发明还提供一种计算机设备,存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

对所述图像传感器的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件;

获取所述图像传感器在调整后的工作参数下采集到的暗数据、校正介质对应的亮数据,及测试介质对应的测试图像;

根据所述暗数据、所述亮数据及测试介质对应的测试图像,对所述测试图像进行校正,得到所述测试介质校正后的目标图像;

若根据所述目标图像确定校正成功,则确定所述调整后的工作参数为最终的工作参数;

若根据所述目标图像确定校正失败,则返回执行所述对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

对所述图像传感器的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件;

获取所述图像传感器在调整后的工作参数下采集到的暗数据、校正介质对应的亮数据,及测试介质对应的测试图像;

根据所述暗数据、所述亮数据及测试介质对应的测试图像,对所述测试图像进行校正,得到所述测试介质校正后的目标图像;

若根据所述目标图像确定校正成功,则确定所述调整后的工作参数为最终的工作参数;

若根据所述目标图像确定校正失败,则返回执行所述对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件的步骤。

实施本发明实施例,将具有如下有益效果:

向图像传感器设置调节后的工作参数,并通过图像传感器对校正介质和测试介质进行亮数据的采集,并结合图像传感器基于所述工作参数下采集的暗数据计算测试介质的像素值,并对测试介质的像素值进行验证,本申请对传感器工作参数的调节后,又对其进行了验证,使得整个参数的校正过程形成闭环,提高校正过程的准确性,有效提高了图像传感器采集到的图像的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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。

其中:

图1为一个实施例中一种图像传感器参数配置方法的流程示意图;

图2为一个实施例中判断调整后的工作参数是否成功的流程示意图;

图3为一个实施例中恒流源参数校正过程的流程示意图;

图4为一个实施例中ad参数校正过程的流程示意图;

图5为一个实施例中一种图像识别装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本实施例中,特提出了一种图像传感器参数配置方法,该方法的实现依赖于计算机程序,该计算机程序可以是用于计算目标图像和对目标图像进行验证的应用程序,该应用程序可以运行在例如手机、个人电脑、平板电脑及服务器等计算机设备。

需说明的是,在本实施例中,运行上述图像传感器参数配置方法的计算机设备为与图像识别装置连接的计算机设备,例如,与图像识别装置连接的控制器(该控制器可以是手机、个人电脑、平板电脑及服务器等计算机设备);在领体格实施例中,上述图像传感器参数配置方法还可以是一图像识别装置,该图像识别装置上设置有处理器,通过该处理器来执行上述图像传感器参数配置方法。

如图1所示,在一个实施例中,提供一种图像传感器参数配置方法,包括以下步骤:

步骤101:对所述图像传感器的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件;

首先,在图像传感器初始化状态下,进行其工作参数的设置,使其中的各项参数均满足预先设定的预设条件,并使图像传感器在设置好工作参数的情况下执行下一步骤。

步骤102:获取所述图像传感器在调整后的工作参数下采集到的暗数据、校正介质对应的亮数据,及测试介质对应的测试图像;

在基于满足预设条件的工作参数下,图像传感器采集无光或者无介质时图像传感器输出的背景噪声,即暗数据,以及在特定光源下,对应校正介质的亮数据,及测试介质的测试图像。

步骤103:根据所述暗数据、所述亮数据及测试介质对应的测试图像,对所述测试图像进行校正,得到所述测试介质校正后的目标图像;

通过暗数据、所述亮数据及测试图像对测试图像进行校正以得到校正后的目标图像。

步骤104:若根据所述目标图像确定校正成功,则确定所述调整后的工作参数为最终的工作参数;

步骤105:若根据所述目标图像确定校正失败,则返回执行所述对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件的步骤。

进一步地,对校正后的目标图像进行校正成功或失败的验证,以确定图像传感器最终的工作参数。

在一个实施例中,如图2所示,图像传感器参数配置方法还包括:

步骤101a1:根据所述目标图像包含的像素点的像素值进行行一致性和列梯度计算;

步骤101a2:当所述行一致性满足第一验证阈值,同时所述列梯度满足第二验证阈值时,确定校正成功;

步骤101a3:当所述行一致性不满足所述第一验证阈值,和/或所述列梯度不满足第二验证阈值时,确定校正失败。

本实施例中,图像传感器上分布有多行多列的感光元件,感光元件能够发出映射到测试纸上的光,映在测试纸上的多行光点按照测试纸灰度值递增的顺序排布,通过对目标图像对应的像素值进行行一致性和列梯度计算,当所述行一致性满足第一验证阈值,同时所述列梯度满足第二验证阈值时,则当前工作参数为最终最终的工作参数;当所述行一致性不满足所述第一验证阈值,和/或所述列梯度不满足第二验证阈值时,确定校正失败。

在一个实施例中,如图3所示,所述工作参数包含恒流源参数,则对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件,包括:

步骤101b1:获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个白基准数据均值;

步骤101b2:当所述第n个白基准数据均值与预设的第一目标像素值之差的绝对值小于或等于预设第一阈值,则确定所述当前工作参数中的第n个恒流源参数满足预设第一条件;

步骤101b3:当所述第n个白基准数据均值与预设的第一目标像素值之差的绝对值大于所述预设第一阈值,则利用第n个恒流源参数及所述第n个白基准数据均值计算调整后的第n 1个恒流源参数,令n=n 1,返回执行所述获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个白基准数据均值的步骤。

本实施例中,所述第n个白基准数据均值与预设的第一目标像素值相减得到第一差值,所述第一差值与预设的第一特征曲线斜率相乘得到第一乘机值,第一乘机值与第n个恒流源参数相加得到第n 1个恒流源参数作为调整后的恒流源参数。

恒流源参数通过以下公式实现计算得到:

yn 1=yn (pn-a)*k1(1)

其中,yn为第n个恒流源参数,pn为第n个白基准数据均值,a为预设的第一目标像素值,k1为第一特征曲线斜率,yn 1为第n 1恒流源参数。

需要说明的是,当n=1时,第一个恒流源参数为最初配置好的初始恒流源参数,为了使恒流源参数满足预设第二条件,需要从n=2开始进行,对白基准数据均值进行计算,这里白基准数据均值是通过采集多个白基准数据,并进行求平均值计算得到。

图像传感器初始状态时的恒流源参数为y1,对应在此状态下的白基准数据均值为p1,此时,判断p1与预设第一条件,也即预设的第一目标像素值a的差值是否在第一阈值内,第一阈值为-5~ 5,若在此范围内,则当前恒流源参数为调整后的恒流源参数;若不在此范围内,则第二个恒流源参数y2通过公式(1)计算得到,对应在y2状态下的白基准数据均值为p2,此时判断d2与第一目标像素值a的差值是否在第一阈值内,若在此范围内,则当前的第二个恒流源参数为调整后的恒流源参数;若不在此范围内,则继续进行上述调整,直至最后的白基准数据均值与第一目标像素值a的差值在第一阈值内。

本实施例中的恒流源参数是曝光时间,也可以是光源发光电流,具体调节方式相同,均采用上述公式(1)进行调节。

在一个实施例中,如图4所示,所述工作参数包含ad参数,则对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件,包括:

步骤101c1:获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个暗数据均值;

步骤101c2:当所述第n个暗数据均值与预设的第二目标像素值之差的绝对值小于或等于预设第二阈值,则确定所述当前工作参数中的第n个ad参数满足预设第二条件;

步骤101c3:当所述第n个暗数据均值与预设的第二目标像素值之差的绝对值大于所述预设第二阈值,则利用第n个ad参数及所述第n个暗数据均值计算调整后的第n 1个ad参数,令n=n 1,返回执行所述获取所述图像传感器在当前工作参数下采集到的第n个暗数据均值的步骤。

本事实例中,所述第n个暗数据均值与预设的第二目标像素值相减得到第二差值,所述第二差值与预设的第二特征曲线斜率相乘得到第二乘机值,所述第二乘机值与第n个ad参数相加得到第n 1个ad参数作为调整后ad参数。

ad参数通过以下公式计算得到:

xn 1=xn (dn-b)*k2(2)

其中,xn为第n个ad参数,dn为第n个暗数据均值,b预设的第二目标像素值,k2为第二特征曲线斜率;xn 1为第n 1个ad参数。

需要说明的是,当n=1时,第一个ad参数为最初配置好的初始ad参数,为了使ad参数满足预设第二条件,需要从n=2开始进行,对暗数据均值进行计算,这里暗数据均值是通过采集多个暗数据,并进行求平均值计算得到。

图像传感器初始状态时的ad参数为x1,对应在此状态下的暗数据均值为d1,此时,判断d1与预设第二条件,也即预设的第二目标像素值b的差值是否在第二阈值内,第二阈值为-5~ 5,若在此范围内,则当前ad参数为调整后的ad参数;若不在此范围内,则第二个ad参数x2通过公式(2)计算得到,对应在x2状态下的暗数据均值为d2,此时判断d2与第二目标像素值b的差值是否在第二阈值内,若在此范围内,则当前的第二个ad参数为调整后的ad参数;若不在此范围内,则继续进行上述调整,直至最后的暗数据均值与第二目标像素值a的差值在第二阈值内。

本实施例中的ad参数是偏置,也可以是增益,具体调节方式相同,均采用上述公式(2)进行调节。

本事实例中的工作参数的调节,遵守优先调节ad参数,再调节恒流源参数,以提高图像传感器采集的图像质量。

在一个实施例中,所述测试介质校正后的目标图像通过以下公式获得,

其中,y为不同光源下测试介质校正后的目标图像,x为测试介质的测试图像,p为当前不同光源下的校正介质的所述亮数据,d为图像传感器基于当前工作参数下的所述暗数据。

本事实例中,采用的光源至少包括:可见光、uv光和红外光;其中校正介质包括:与所述光源对应的白纸、uv纸和半透明纸;测试介质为灰度纸。

分别在上述三种光源下,以及在已确定的工作参数下,获得对应校正介质的亮数据、灰度纸的测试图像(也即灰度纸的像素值)以及在没有光源条件下,仅在已确定的工作参数下的暗数据,通过上述公式(3)计算得到不同光源下的灰度纸校正后的目标图像(也即灰度纸校正后的像素值),对每一种光源下的灰度纸校正后的目标图像进行如下的验证。

在一个实施例中,所述行一致性为行波动率,通过如下公式计算:

其中,σ2为行波动率,y为不同光源下测试介质校正后的目标图像,yμ为目标图像的多个像素点的像素均值,n为每行像素点的总个数。

本事实例中,图像传感器上分布有多行多列的感光元件,感光元件能够发出映射到测试纸上的光,映在测试纸上的多行光点按照测试纸灰度值递增的顺序排布,通过图像传感器自身性质可知其感光元件的个数,也即可知每行像素点的总个数n,同样,标图像的多个像素点的像素均值yμ课求解得到,再通过将公式(3)中计算得到的每一种光源下的灰度纸校正后的目标图像代入上述公式(4)中,判断计算得到的行波动率σ2是否满足第一验证阈值,第一验证阈值为0~0.1,行波动率在此范围内时,证明灰度纸校正后的目标图像合格,也即当前的工作参数调整准确;若行波动率不在范围内,则返回工作参数调整初始步骤,进行重新调整。

在一个实施例中,所述列梯度为灰度偏差率,通过如下公式计算:

其中,α2为灰度偏差率,s1为灰度值为8的连续多行的像素点的像素均值,s2为灰度值为8的连续多行的像素点的像素均值,s3为灰度值为16的连续多行的像素点的像素均值,s4为灰度值为32的连续多行的像素点的像素均值,s5为灰度值为64的连续多行的像素点的像素均值,s6为灰度值为128的连续多行的像素点的像素均值。

本事实例中,图像传感器上分布有多行多列的感光元件,感光元件能够发出映射到测试纸上的光,映在测试纸上的多行光点按照测试纸灰度值递增的顺序排布,按照灰度值得不同,依次分为留个区域,通过计算每个区域的连续多行的像素点的像素均值,并将留个区域的像素均值代入上述公式(5)进行灰度偏差率的计算,判断计算得到的灰度偏差率α2是否满足第二验证阈值,第二验证阈值为0~0.1,灰度偏差率在此范围内时,证明灰度纸校正后的目标图像合格,也即当前的工作参数调整准确;若行灰度偏差率不在范围内,则返回工作参数调整初始步骤,进行重新调整。

如图5所示,本发明还提供一种图像识别装置,包括:

挖钞模块10,用于容纳校正介质和测试介质,并将所述校正介质和测试介质挖入传动模块;

传动模块20,用于将所述挖钞模块挖入的校正介质和测试介质传送至收纳模块;

识别模块30,用于采集暗数据、被所述传动模块传送过程中的校正介质对应的亮数据和测试介质对应的测试图像;

收纳模块40,用于接收被被所述传动模块传送来的所述校正介质和测试介质。

本实施例中,图像识别装置可以是验钞机等其他图像识别装置,正介质和测试介质成叠放入挖钞模块10,其中测试介质位于最下方,但是在挖钞模块10将其挖入传动模块20时,测试介质最先进入传动模块20,在校正介质和测试介质被传动模块20传动的过程中,识别模块30采集暗数据、被所述传动模块20传送过程中的校正介质对应的亮数据和测试介质对应的测试图像。最后收纳模块40接收被被所述传动模块20传送来的所述校正介质和测试介质,此时在收纳模块40中校正介质和测试介质位置与初始在挖钞模块10中的位置相同,便于下一次取用。

本发明还提供一种计算机设备,存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

对所述图像传感器的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件;

获取所述图像传感器在调整后的工作参数下采集到的暗数据、校正介质对应的亮数据,及测试介质对应的测试图像;

根据所述暗数据、所述亮数据及测试介质对应的测试图像,对所述测试图像进行校正,得到所述测试介质校正后的目标图像;

若根据所述目标图像确定校正成功,则确定所述调整后的工作参数为最终的工作参数;

若根据所述目标图像确定校正失败,则返回执行所述对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

对所述图像传感器的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件;

获取所述图像传感器在调整后的工作参数下采集到的暗数据、校正介质对应的亮数据,及测试介质对应的测试图像;

根据所述暗数据、所述亮数据及测试介质对应的测试图像,对所述测试图像进行校正,得到所述测试介质校正后的目标图像;

若根据所述目标图像确定校正成功,则确定所述调整后的工作参数为最终的工作参数;

若根据所述目标图像确定校正失败,则返回执行所述对所述图像传感器已配置的工作参数进行调整,直至所述工作参数满足预设条件的步骤。

实施本发明实施例,将具有如下有益效果:

向图像传感器设置调节后的工作参数,并通过图像传感器对校正介质和测试介质进行亮数据的采集,并结合图像传感器基于所述工作参数下采集的暗数据计算测试介质的像素值,并对测试介质的像素值进行验证,本申请对传感器工作参数的调节后,又对其进行了验证,使得整个参数的校正过程形成闭环,提高校正过程的准确性,有效提高了图像传感器采集到的钞票图像的质量。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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