[發明專利]取得魚眼影像校正關系與魚眼校正的方法

無效

• 申請號: 200710111159.0
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN101072288A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 林進燈;范剛維;楊建霆;蒲鶴章;鐘仁峰
• 申請（專利權）人: 林進燈
• 主分類號: H04N1/387
• 分類號: H04N1/387;H04N5/14
• 代理公司: 北京挺立專利事務所
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一種魚眼校正的方法，特別是涉及一種取得魚眼影像扭曲參數及影像校正關系表，并實現魚眼校正技術的方法。。

背景技術

論是傳統相機或數字攝相機，都需配合鏡頭呈像于感光材料(例如：銀鹽底片)或感光組件(例如：CCD或CMOS)，而相機可依據不同場合更換多種鏡頭，如廣角鏡頭、魚眼鏡頭及長焦鏡頭等。魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，由于為了讓鏡頭達到最大的攝影視角，這種攝影鏡頭的前鏡片直徑很短且呈拋物狀向鏡頭前部凸出，和魚的眼睛很相似，故名魚眼鏡頭。

魚眼鏡頭具有相當長的景深與廣闊的視角，有利于表現被攝場景的長景深與近距離就能取得接近全景的效果(超廣角)，但利用魚眼鏡頭所攝得影像變形相當嚴重。亦因為利用魚眼鏡頭所拍攝的影像扭曲變形的情況嚴重，所以需要將這些變形影像校正為人們所習慣的透視投影影像。

人類眼睛的視覺暫留約為1/16秒，即每秒播放16個以上的畫格，我們就會產生假象認為這是連續動作，所以時常可以看到一些視頻檔案使用每秒15格的畫格速率，一般畫格速率為每秒29.97幅(NTSC)及每秒25幅(PAL)，以NTSC系統而言，每十分鐘為17982個畫格，所以，會平均在每分鐘結束時遺漏兩個畫格，而第十分鐘則不做遺漏畫格的動作，如此便可流暢得播放。以數字化的數據為例，NTSC格式、ITU-656?D1質量的影像，一幅影像的視頻流(Video?Stream)為900，900?bytes，所以每秒將近13MB，故此數據量是相當驚人的。

傳統的魚眼校正技術必須有繁重且復雜的計算過程，而視頻流(VideoStream)為相當大的數據量，所以無法用于實時的校正處理，且魚眼的扭曲影像，對于人類視覺上感受是相當不自然的。

有鑒于此，本發明針對上述公知技術的缺陷，提出一種取得魚眼影像校正關系與實時魚眼校正的方法，以有效克服上述的問題。

發明內容

本發明的主要目的在提供一種取得魚眼影像校正關系的方法，其利用復數校正點坐標及函數取得一組影像扭曲參數，并反運算出原始影像與輸出影像像素間的對應關系。

本發明的另一目的在提供一種取得魚眼影像校正關系的方法，其利用比例尺建立校正后影像與原始影像的對應關系，找出校正后影像的重置坐標。

本發明的另一目的在提供一種取得魚眼影像校正關系的方法，其比較原始影像與輸出影像的坐標是否為同一視場，以建立內插時的對應關系。

為達上述的目的，本發明提供一種取得魚眼影像校正關系的方法，包括下列步驟：利用一魚眼鏡頭拍攝出圖片作為原始影像，并從原始影像中取得復數校正點坐標(x_d，y_d)，估算出校正點坐標對應到實際平面上的實際坐標(x_u，y_u)；利用校正點坐標及實際坐標，以多項式近似方程式x_u＝x_d(1+k₁r_d²+k₂r_d⁴)，y_u＝y_d(1+k₁r_d²+k₂r_d⁴)計算出一組影像扭曲參數(k₁，k₂)；依序讀入原始影像中每一個像素的坐標位置；以函數推算出原始影像在經過校正后取得的校正影像的大小，并利用比例尺計算原始影像的坐標對應到校正影像的重置坐標；再將重置坐標利用上述的多項式近似方程式反運算出對應的輸出影像的坐標位置；以及建立原始影像與輸出影像中每一坐標位置對應關系的影像校正關系表。

本發明另提供一種應用魚眼影像校正關系的方法，包括下列步驟：在內存中儲存影像數據，并建立復數指標分別指向緩沖區；讀入一魚眼影像校正關系表及影像數據中每一行的起始內存位置，并建立起始位置表；利用指針及起始位置表算得影像數據在內存中的正確位置；設定直接內存存取(DirectMemory?Access，DMA)所要讀取與寫入的位置，并啟動此直接內存存取；以及利用魚眼影像校正關系表所提供的數值進行內插法，轉換每行影像數據。由于緩沖區為環狀連接，且影像數據依指針輸入緩沖區之后，指標即指向下一個緩沖區以處理下一行影像數據，以節省處理時間。