[發明專利]一種虛擬圖像畸變矯正方法及系統

在審

• 申請號: 201710340695.1
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN108876725A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 龔冰冰;高煒
• 申請（專利權）人: 深圳市魔眼科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 王勇

本發明公開了一種虛擬圖像畸變矯正方法及系統。其中，該方法包括如下步驟：輸出顯示目標虛擬圖像，并投射目標虛擬圖像，以形成目標投影圖像；獲取得到目標投影圖像；根據目標投影圖像計算得到畸變參數；利用畸變參數對待輸出的虛擬圖像進行反畸變處理，以得到反畸變處理后的虛擬圖像；輸出顯示反畸變處理后的虛擬圖像。本發明獲取實際輸出的目標投影圖像，并根據該目標投影圖像獲取畸變參數，以致待輸出的虛擬圖像利用畸變參數進行反畸變處理后，很大程度上消除了輸出的虛擬圖像的畸變與色散。

技術領域

本發明涉及虛擬圖像處理技術領域，尤其涉及一種虛擬圖像畸變矯正方法及系統。

背景技術

虛擬現實(VR)通過綜合利用計算機圖像系統和各種控制設備，為用戶生成可交互的三維環境，并使用戶產生沉浸感。VR顯示時，用戶無法看到外景，只能看到虛擬圖像。

增強現實(AR)是通過計算機系統提供的信息增加用戶對現實世界感知的技術，將虛擬的信息應用到真實世界，并將計算機生成的虛擬物體、場景和信息疊加到真實場景中，從而實現對現實的增強。AR顯示時，用戶既能看到真實外景，也能看到虛擬圖像。

但是，將虛擬圖像映射到真實場景中，該虛擬圖像存在畸變，使得虛擬圖像中的虛擬物體產生形變，缺乏真實感，從而降低了用戶使用的體驗度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種虛擬圖像畸變矯正方法，以解決現有的虛擬圖像存在的畸變問題。此外，作為一種實施方式，本發明還提供一種實施該虛擬圖像畸變矯正方法的虛擬圖像畸變矯正系統。

為了解決上述問題，作為一種實施方式，本發明提供了一種虛擬圖像畸變矯正方法，其包括如下步驟：

輸出顯示目標虛擬圖像，并投射目標虛擬圖像，以形成目標投影圖像；

獲取得到目標投影圖像；

根據目標投影圖像計算得到畸變參數；

利用畸變參數對待輸出的虛擬圖像進行反畸變處理，以得到反畸變處理后的虛擬圖像；

輸出顯示反畸變處理后的虛擬圖像。

作為本發明進一步改進的實施方式，根據目標投影圖像計算得到畸變參數的步驟，包括：

對目標投影圖像進行梯形校正處理，得到梯形校正后圖像以及梯形矯正后圖像的單應矩陣；

提取梯形校正后圖像的網格線得到畸變后網格線；

獲取梯形校正后圖像的最大的內接矩形，提取最大內接矩形的網格線得到等分網格線；

根據畸變后網格線與等分網格線網絡線的位置對應關系，計算得到畸變參數。

作為本發明進一步改進的實施方式，根據畸變后網格線與等分網格線網絡線的位置對應關系，計算得到畸變參數的步驟，包括：

獲取畸變后網格線中的第一交叉點A(X₀，Y₀)，以及獲取等分網格線中與第一交叉點A對應的第二交叉點A1(X₁，Y₁)；

根據公式(1)計算畸變參數：

其中，第一交叉點A和第二交叉點A1均通過采樣得到，采集得到畸變后網格線的第一交叉點序列及其對應等分網格線的第二交叉點序列，將采樣樣本帶入公式，求解得到畸變參數K1、K2和K3。

作為本發明進一步改進的實施方式，利用畸變參數對待輸出的虛擬圖像進行反畸變處理，以得到反畸變處理后的虛擬圖像的步驟，包括：

通過公式(1)計算待輸出的虛擬圖像中每一個像素畸變映射后的第一坐標信息，根據所有的第一坐標信息得到第一去畸變圖像；