什么是平场校正?
平场校正(FFC)是一种用于校正的方法:
| ● | 照机像素传感器之间感光度的差异 |
| ● | 视野中照明强度的差异 |
| ● | 光通过透镜传输的差异(例如:虚光) |
目标是校正捕获的(Raw)图像的像素,以便当系统(相机和镜头)捕获统一的背景时,生成的输出图像是统一的。
通过对原始图像的每个像素应用以下操作,可以实现此校正:
CorrectedPixel = (RawPixel - Offset) * Gain
其中,Offset 和Gain 和系数,都是每个像素的特定值。
校准程序评估每个像素的Offset 和Gain 和FFC系数,是通过计算两个参考图像的像素数据:暗图像和平面图像。
重要的 : 如果系统的任何部分发生变化(包括相机、照明或光学设备),则必须重新执行校准程序。
暗图像采集
暗图像(A.K.A. 暗框)是在黑暗中拍摄的图像。 这样的图像代表传感器的暗电流, 被认为是我们在正常情况下获取图像时要消除的固定偏差。 要获得暗图像:
| 1. | 用盖子盖住透镜。 |
| 2. | 获取多个图像,并计算阵列每个像素的平均响应 |
平面图像采集
平面图像,是覆盖整个视野的一致性目标图像。 要获得平面图像:
| 1. | 放置一个宽度足以覆盖整个视野的一致性目标(彩色相机为白色) |
| 2. | 调整镜头光圈和照明强度,以获得可能最亮的图像(前提是没有像素饱和)。 |
| 3. | 获取多个图像,并计算阵列每个像素的平均响应 |
FFC补偿系数计算
对于每个像素,偏移系数实际上是暗图像的像素值。
注意: 这种校正也称为暗帧减法。
FFC增益系数计算
暗图像和平面图像 为计算FFC系数Gain提供了足够的数据。
为此,我们定义CorrectedPixel像素值为平面图像的正确值。 让我们将该值设置为平面图形(average(Flat))的平均像素值, 由暗图像(average(Flat))的平均值校正。 在FFC术语中,这给出了:
average(Flat) - average(Dark) = (FlatPixel - DarkPixel) * Gain
这就产生了Gain值。
Gain = (average(Flat) - average(Dark)) / (FlatPixel - DarkPixel)
相同的计算重复(width * height) 次,以覆盖平面和暗图像的所有像素。 这将导致对图像的每个像素进行特定的校正。
对于彩色像素格式,我们有几种计算average(Flat)值的方法。 在所有情况下,该Gain 计算重复(**)(width * height * componentsPerPixel) 次,以覆盖所有像素分量,从而对图像的每个像素分量进行特定的校正。
单独处理像素分量
I.e. 在RGB中;
| ● | 使用average(Flat[Red])计算Gain值(Red分量); |
| ● | 使用average(Flat[Green])计算Gain值(Green分量); |
| ● | 使用average(Flat[Blue])计算Gain值(Blue 分量); |
一起处理像素分量
I.e. 在RGB中,使用average(average(Flat[Red]), average(Flat[Green]), average(Flat[Blue])) 计算Gain值Red(Green 和Blue分量)。
这种计算平均值的方法(即 在像素分量上)所产生的FFC系数,也可以校正分量之间的平衡。 因此,根据用于获取平面图像的一致性背景的质量,FFC可以有效地进行白平衡校正。
