18、用于污垢检测的镜头阴影校正

用于污垢检测的镜头阴影校正

1. 引言

近年来，相机模块的应用呈现出大规模增长的趋势。一方面，生物识别技术的应用再次受到关注，其潜在应用十分广泛，涵盖了虹膜识别、指纹识别、面部识别、视网膜识别等多个领域。生物识别特征通常以图像形式存储，用于后续处理，因此图像质量直接影响生物识别后处理的准确性。然而，图像中的小瑕疵难以通过简单的去噪方法消除，因为瑕疵面积难以预测。所以，需要一种有效的框架来检测输入图像中的缺陷，以减少瑕疵对生产的影响。

另一方面，相机模块在获取生物识别图像方面具有设备易得且成本低廉的优势。为了提高便携性和应用可行性，相机模块朝着小型化和低成本的方向发展，这通常通过减少光学镜头数量和使用塑料材料代替玻璃材料来实现。但这样做会导致一些像差效应变得明显，其中之一就是镜头阴影现象。在相机模块制造的生产线中，需要进行污垢和瑕疵检测，但有时缺陷与镜头阴影的差异并不明显，即使通过人工验证也难以察觉。

2. 背景知识

2.1 镜头阴影现象

镜头阴影是指由于物理遮挡，导致离光轴中心越远的图像传感器接收到的光线越少的现象。一般来说，镜头阴影的渐晕效应可能是不对称的。相对照明效果可以通过良好的光学设计进行校准，但在不增加光学设计尺寸的情况下校准渐晕效应是一项挑战。目前有许多通过图像后处理来校正阴影效果的专利，例如X. Y. Wang等人提出的使用B样条曲线拟合的镜头阴影校正方法。在本研究中，我们使用B样条曲线来模拟阴影表面。

2.2 颜色滤镜阵列

由于典型的图像传感器无法区分特定波长，因此在摄影中需要使用颜色滤镜阵列。常见的做法是将颜色滤镜阵列放置在图像传感器上方。颜色滤镜阵列有多种类型，如Bay