[發明專利]一種修正魚眼圖像的投影方法及系統

有效

• 申請號: 201610301966.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN107346530B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 趙博;王云鵬;蘇強
• 申請（專利權）人: 完美幻境（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

本發明提供了一種修正魚眼圖像的投影方法，包括：將所述魚眼圖像進行投影變換得到索引表；將所述索引表映射到立方體的表面上以得到所述表面在所述索引表中的位置關系。本發明還提供了對應的系統。本發明通過將魚眼圖像進行投影變換得到索引表，進而將索引表映射到立方體的表面，從而魚眼圖像中的像素點均可以在立方體中找到與其對應的像素點，即實現魚眼圖像到立方體的投影，應用于修正魚眼圖像時，僅需要計算和保存魚眼圖像到立方體的頂點的映射關系，即最多24個映射關系的計算，相對于投影到球體表面上時，大大減少了運算量，提高了計算效率，優化內存的占用大小，從而提高圖像處理的效率。同時，應用于修正魚眼圖像時提高了人眼的可辨識度。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，更具體地說，涉及一種修正魚眼圖像的投影方法及系統。

背景技術

魚眼鏡頭是一種焦距為16mm或更短的并且視角接近或等于180°。它是一種極端的廣角鏡頭。為使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，與魚的眼睛頗為相似，“魚眼鏡頭”因此而得名。如圖1所示，魚眼鏡頭的視角非常廣，由于要把半球區域的景象投影到一個平面，魚眼鏡頭會產生一個嚴重畸變的圖像，包括徑向畸變和切向畸變。切向的畸變是無關緊要的，徑向畸變會將現實中的直線扭曲成一條曲線，而且點的位置在徑向上也會偏離正確的位置。隨著遠離魚眼圖像中心位置，這些畸變隨之會加強，進而不僅會影響觀察，而且辨識度也很差。

在現有的修正魚眼圖像的投影方式中，將魚眼圖像投影到球體的表面，在這個投影的過程，首先將整個球面根據經線和緯線或分成許多小的網格，而每一個網格有四個頂點，然后計算每個網格上的頂點到原魚眼圖像的映射，最后，根據計算出的映射關系對整個球面進行渲染。在此過程中，整個球面大約有2000多個頂點需要去計算點與點之間的映射，且還需要將每個計算出來的結果進行保存，因此，在此投影過程中，計算點與點之間的映射耗時較大，且耗費內存資源。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有的修正魚眼圖像的投影方式的上述不足，提供一種修正魚眼圖像的投影方法及系統。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是提供了一種修正魚眼圖像的投影方法，所述方法包括以下步驟：

將所述魚眼圖像進行投影變換得到索引表；

將所述索引表映射到立方體的表面上以得到所述表面在所述索引表中的位置關系。

在上述的修正魚眼圖像的投影方法中，通過等量矩形投影將所述魚眼圖像進行投影變換得到所述索引表。

在上述的修正魚眼圖像的投影方法中，所述魚眼圖像的像素點(x_f,y_f)與所述魚眼圖像的像素點(x_f,y_f)在所述索引表中對應的點(x_p,y_p)的關系滿足以下公式：

和

其中，θ為入射光線與主光軸夾角。

在上述的修正魚眼圖像的投影方法中，所述將所述索引表映射到立方體的表面上以得到所述表面在所述索引表中的位置關系的步驟包括：

將所述立方體的6個所述表面展開以得到展開平面，并在所述展開平面上建立平面坐標系時獲取所述立方體的頂點坐標；

將所述索引表劃分成與所述立方體的6個所述表面相對應的平面區域；

根據所述展開平面上的每個所述表面的所述頂點坐標和所述頂點坐標在所述索引表中相對應的點坐標計算每個所述表面上任意點在所述索引表中的坐標位置。

在上述的修正魚眼圖像的投影方法中，采用差值方法根據每個所述表面上位于對角線上的所述頂點坐標和所述位于對角線上的所述頂點坐標在所述索引表中相對應的點坐標計算每個所述表面上任意點在所述索引表中的坐標位置。