[發明專利]圖像轉換方法及裝置

有效

• 申請號: 202111496232.7
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN113888401B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 蔡都;劉國清;楊廣;王啟程;鄭偉;俞吉;周星星;徐希楠
• 申請（專利權）人: 深圳佑駕創新科技有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T15/00;G06T17/00;G06T19/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳志明;郝傳鑫

本發明公開一種圖像轉換方法及裝置，涉及計算機視覺技術領域。具體方案包括：計算機設備通過虛擬三維空間中預設的立體渲染目標，確定滿足墨卡托投影原理的立體貼圖，并根據立體貼圖的尺寸和立體貼圖中任意一個像素點在立體貼圖中的位置，確定像素點在三維空間中的位置，而后根據像素點在三維空間中的位置和預設的魚眼相機畸變系數，確定像素點的畸變特征，再根據畸變特征、預設的魚眼圖像的尺寸和立體貼圖中每個像素點在立體貼圖中的位置，確定每個像素點在魚眼圖像中的位置，最后對魚眼圖像中每個像素點進行染色處理，得到立體貼圖對應的魚眼圖像。本發明能夠得到符合等距投影模型的魚眼圖像，提高從虛擬三維空間中獲取的魚眼圖像的真實性。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及一種圖像轉換方法及裝置。

背景技術

在計算機視覺技術領域中，算法訓練常常需要大量不同場景條件或不同魚眼相機參數下拍攝的魚眼圖像，這些魚眼圖像在現實中無法快速便捷的獲取，為了解決上述問題，現有技術提供了在虛擬三維空間中獲取魚眼圖像的技術思路，只需要改變虛擬三維空間中布設的場景和立體渲染目標，就可以獲得大量不同條件下拍攝的魚眼圖像。

但是，現有技術只能通過扭曲鏡頭邊緣離中心較遠處的像素來獲取魚眼圖像，該魚眼圖像只是視覺上的近似魚眼圖像，不符合等距投影模型，也無法解畸變，魚眼圖像的真實性較低。

發明內容

本發明提供一種圖像轉換方法及裝置，解決了從虛擬三維空間中獲取的魚眼圖像的真實性較低的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種圖像轉換方法，該方法包括：

根據虛擬三維空間中預設的立體渲染目標，確定立體渲染目標的立體貼圖；立體貼圖滿足墨卡托投影原理；

根據立體貼圖的尺寸，以及立體貼圖中任意一個像素點在立體貼圖中的位置，確定像素點在三維空間中的位置；

根據像素點在三維空間中的位置以及預設的魚眼相機畸變系數，確定像素點的畸變特征；畸變特征用于表征第二距離相對于第一距離的畸變程度；第一距離為像素點在魚眼圖像平面中偏移魚眼圖像中心點的距離；第二距離為像素點在魚眼圖像投影球面中偏移球面中心點的距離；

根據畸變特征、預設的魚眼圖像的尺寸以及立體貼圖中每個像素點在立體貼圖中的位置，確定每個像素點在魚眼圖像中的位置；

對魚眼圖像中每個像素點進行染色處理，得到立體貼圖對應的魚眼圖像。

結合第一方面，在一種可能的實現方式中，像素點在三維空間中的位置為像素點在三維坐標系中的三維坐標，三維坐標系的原點為魚眼圖像投影球面的球心，三維坐標系的Z軸垂直于魚眼圖像，根據像素點在三維空間中的位置以及預設的魚眼相機畸變系數，確定像素點的畸變特征，包括：確定像素點和魚眼圖像中心點之間的歐式距離，得到第一距離；根據像素點在三維坐標系中的Z軸坐標及預設的魚眼相機畸變系數，確定第二距離；根據第一距離和第二距離的比值確定像素點的畸變特征。

結合第一方面和上述可能的實現方式，在另一種可能的實現方式中，根據像素點在三維坐標系中的Z軸坐標以及預設的魚眼相機畸變系數，確定第二距離，包括：根據像素點在三維坐標系中的Z軸坐標，確定像素點在魚眼圖像上的極坐標位弧度；將極坐標弧度以及預設的魚眼相機畸變系數代入投影模型公式中，得到第二距離。

結合第一方面和上述可能的實現方式，在另一種可能的實現方式中，立體貼圖的尺寸包括立體貼圖的寬度和高度，根據立體貼圖的尺寸，以及立體貼圖中任意一個像素點在立體貼圖中的位置，確定像素點在三維空間中的位置，包括：根據立體貼圖的寬度和高度，以及立體貼圖中任意一個像素點在立體貼圖中的位置，確定像素點在三維空間中的經度方向弧度和緯度方向弧度；根據經度方向弧度和緯度方向弧度確定像素點在三維空間中的位置。