[發(fā)明專利]一種魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810067839.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN108053385A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳軍;黃明益;譚湘斌
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 石燕妮

1.一種魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正系統(tǒng)，其特征在于：所述魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正系統(tǒng)包括能夠運(yùn)行嵌入式系統(tǒng)的處理器系統(tǒng)，與處理器系統(tǒng)連接的以太網(wǎng)接口模塊、存儲(chǔ)器、顯示器及存儲(chǔ)單元；

所述處理器系統(tǒng)包括處理器，與處理器通過總線接口連接的可編程模塊；

所述處理器包括用于和存儲(chǔ)器連接的存儲(chǔ)控制器，以及和以太網(wǎng)接口模塊連接的以太網(wǎng)控制器，所述存儲(chǔ)單元和處理器連接；

所述可編程模塊包括與總線接口數(shù)據(jù)交互連接的視頻傳輸通道，與視頻傳輸通道連接的魚眼視頻圖像校正IP模塊，與魚眼視頻圖像校正IP模塊連接的顯示控制模塊，所述顯示器與顯示控制模塊連接，所述魚眼視頻圖像校正IP模塊、顯示控制模塊還與總線接口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正系統(tǒng)，其特征在于：所述魚眼視頻圖像校正IP模塊用于根據(jù)查找表對圖像進(jìn)行重映射并計(jì)算，魚眼視頻圖像校正IP模塊包括：

幀緩存，與幀緩存2個(gè)輸出端分別連接的行緩存1與行緩存2，還包括一個(gè)與行緩存1、行緩存2共同連接的緩存控制器，緩存控制器還連接有查找表LUTx，查找表LUTx連接有查找表LUTy；緩存控制器與查找表LUTx之間連接有小數(shù)坐標(biāo)寄存器和雙線性插值計(jì)算模塊；所述行緩存和查找表緩存均使用可編程模塊中的BRAM存儲(chǔ)。

3.一種魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正方法，其特征在于：所述方法基于權(quán)利要求1-2任一所述的魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正系統(tǒng)，所述方法包括：

步驟1，啟動(dòng)魚眼攝像機(jī)進(jìn)行視頻流采集，嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行，處理器通過以太網(wǎng)接口實(shí)時(shí)獲取視頻源信號(hào)并將視頻源信號(hào)轉(zhuǎn)化為RGB圖像格式，將RGB圖像格式緩存在存儲(chǔ)器中；

步驟2，預(yù)先設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)置相機(jī)參數(shù)，預(yù)定義幾何矯正模型，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置相機(jī)參數(shù)與幾何矯正模型計(jì)算RGB圖像格式的矯正圖像與對應(yīng)魚眼視頻圖像間的坐標(biāo)映射查找表，將矯正圖像作為緩存圖像與坐標(biāo)映射查找表緩存在存儲(chǔ)器；

步驟3，通過AXI總線接口加載緩存圖像和坐標(biāo)映射查找表至魚眼視頻圖像矯正IP模塊，進(jìn)行重映射矯正計(jì)算得到矯正后的視頻圖像，并緩存矯正后的視頻圖像；

步驟4，加載矯正后的視頻圖像到顯示控制模塊，最終輸出矯正的視頻流到顯示器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正方法，其特征在于：所述系統(tǒng)內(nèi)置相機(jī)參數(shù)包括：魚眼圖像半徑R，徑向畸變系數(shù)k1,k2，圖像主點(diǎn)坐標(biāo)(u0,v0)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的魚眼視頻實(shí)時(shí)矯正方法，其特征在于：所述預(yù)定義的幾何矯正模型包括魚眼圖像的徑向畸變改正和平面重投影；

徑向畸變改正包括：魚眼圖像點(diǎn)(u，v)是魚眼圖像上任一點(diǎn)，所述徑向畸變改正(Δu,Δv)為：

Vu＝(u-u0)*(k1r2+k2r4),Vv＝(v-v0)*(k1r2+k2r4)；

其中，r2＝(u-u0)2+(v-v0)2。