[發(fā)明專利]一種針對手機擴角鏡拍攝的超廣角圖像的畸變校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811265247.0
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109345488B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 向北海
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南優(yōu)象科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種針對手機擴角鏡拍攝的超廣角圖像的畸變校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取超廣角畸變圖像，其中，超廣角畸變圖像中的所有場景的有效信息集中在同一個圓形區(qū)域中；

S2、構(gòu)建超廣角圖像的畸變校正校正模型：設立空間坐標系X-Y-Z，超廣角畸變圖像位于XOY平面內(nèi)，求取超廣角畸變圖像A(x，y)在XOY平面內(nèi)的圓心坐標(x₀，y₀)和半徑r，選用半球形結(jié)構(gòu)對超廣角畸變圖像進行修復，即半球面覆蓋在超廣角畸變圖像上，球心與超廣角畸變圖像的圓心重合，球形半徑與超廣角畸變圖像的半徑r相等；

S3、將超廣角畸變圖像校正為180度視角空間，即獲取超廣角畸變圖像A(x，y)在半球面上的投影圖像C(x，y，z)；

S4、在Z軸方向?qū)ν队皥D像C(x，y，z)進行畸變校正，獲得新的投影圖像C′(x′，y′，z′)；

S5、在坐標系X-Y-Z內(nèi)選取任意平面ABCD作為視平面；

S6、求取圖像C(x，y，z)在視平面ABCD的投影圖像B(x，y，z)；

S7、求取圖像C′(x′，y′，z′)在視平面ABCD的投影圖像B′(x，y，z)；

S8、加權(quán)融合圖像B(x，y，z)與圖像B′(x，y，z)，獲得最終的畸變校正圖像newB(x，y，z)；

步驟S2中，所述求取超廣角畸變圖像A(x，y)在XOY平面內(nèi)的圓心坐標(x₀，y₀)和半徑r，具體包括：

S21、將彩色的超廣角畸變圖像A(x，y)轉(zhuǎn)換成灰度圖像G(x，y)；

S22、對灰度圖像G(x，y)進行二值化處理，得到二值化圖像GB(x，y)；

S23、求取超廣角畸變圖像在XOY平面內(nèi)的圓心坐標(x₀，y₀)和半徑r：

式中，N是二值圖GB(x，y)中所有白色像素點的總個數(shù)，∑x′是二值圖中所有白色像素點在XOY平面內(nèi)的橫坐標之和，∑y′是二值圖中所有白色像素點在XOY平面內(nèi)的縱坐標之和。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對手機擴角鏡拍攝的超廣角圖像的畸變校正方法，其特征在于，步驟S4中，所述在Z軸方向?qū)ν队皥D像C(x，y，z)進行畸變校正的校正公式為：

x′＝x

y′＝y(tǒng)

式中，(x，y，z)表示圖像C(x，y，z)中的像素點；(x′，y′，z′)表示點(x，y，z)畸變校正后的像素點，即圖像C′(x′，y′，z′)；k表示校正系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對手機擴角鏡拍攝的超廣角圖像的畸變校正方法，其特征在于，步驟S6具體包括：

S61、在視平面ABCD上任取一點S并將點S與超廣角畸變圖像A(x，y)的圓心(x₀，y₀)相連，獲得連線與圖像C(x，y，z)的交點S₁；

S62、將圖像C(x，y，z)上點S₁的像素值賦值到點S；

S63、重復步驟S61、S62直至遍歷視平面ABCD上所有的點，即得到投影圖像B(x，y，z)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對手機擴角鏡拍攝的超廣角圖像的畸變校正方法，其特征在于，步驟S7具體包括：

S71、在視平面ABCD上任取一點S′并將點S′與超廣角畸變圖像A(x，y)的圓心(x₀，y₀)相連，獲得連線與圖像C′(x′，y′，z′)的交點S₁′；

S72、將圖像C′(x′，y′，z′)上點S₁′的像素值賦值到點S′；

S73、重復步驟S61、S62直至遍歷視平面ABCD上所有的點，即得到投影圖像B′(x，y，z)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對手機擴角鏡拍攝的超廣角圖像的畸變校正方法，其特征在于，步驟S8中，所述加權(quán)融合的過程為：

newB(x,y,z)＝α·B(x,y)+(1-α)B′(x,y,z)

式中，α表示融合的加權(quán)系數(shù)。