[发明专利]用于修正摄像机图像的方法和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1所述的用于修正摄像机图像的方法、根据权利要求8所述的用于修正立体摄像机图像的方法、根据权利要求9所述的用于压缩查找表的方法以及根据权利要求10的控制装置。

背景技术

立体视频图像处理对于驾驶辅助系统中的周围环境检测、机器人学和自动化技术中的其他应用而言均具有重要的意义。利用立体视频系统可以确定摄像机前方物体的空间位置。例如，由此可以在机动车的驾驶辅助系统中检测机动车前方的行人。在此，对图像处理任务的要求越来越高。这尤其也涉及与更高的处理速度相联系的几何精度的提高。

DE 10229336A1描述了一种用于借助标定物来校准图像传感器系统的方法。

US 2008/0002879描述了一种方法，其中，以像素时钟分别在数学上重新计算用于修正的向量。这节省了存储器，但是增加了连续计算修正规则所需的计算功率。

发明内容

在此背景技术下，本发明提出了根据独立权利要求的用于修正摄像机图像的方法、用于修正立体摄像机图像的方法、用于压缩查找表的方法以及使用这些方法的控制装置。有利的构型由各个从属权利要求和以下描述中得出。

本发明的核心是一种用于节省存储器地压缩查找表(Look-Up-Tabelle，LUT)并且实时地解压缩所述查找表的方法，所述查找表适用于例如立体视频系统中的图像校正。由此实现了一种用于校正或者用于实时的图像修正的方法，所述方法可以用作3D立体测量的子步骤。所述方法特别适于借助基于FPGA或ASIC的计算硬件来使用。

与已知的方法相比，根据本发明可以通过查找表的编码如在实时处理时所需的数据量那样减少待存储和待传输的数据量。对于基于FPGA或者ASIC的硬件而言，这节省了用于内部存储查找表的昂贵的存储空间。因此可以显著地减小存储器存取所需的带宽。与之相比，虽然存在额外实施的解码，但根据本发明解码能够以非常小的计算耗费来实现。这允许以成本有利的硬件来进行立体实时处理。

本发明提供了一种用于修正摄像机图像的方法，所述方法具有以下步骤：通过接口接收畸变的摄像机图像的多个畸变的像点；通过接口接收经压缩的修正规则；解压缩所述经压缩的修正规则，以便获得经解压缩的用于修正畸变的摄像机图像的修正规则；以及在使用经解压缩的修正规则的情况下由多个畸变的像点确定经修正的摄像机图像的多个经修正的像点。

摄像机图像可以表示光学的图像采集装置——例如视频摄像机的拍摄。因此，摄像机图像可以是视频图像。摄像机图像可以由多个单独的像点构成。在此，可以通过预先确定的方式、例如矩阵式地布置像点，以便形成摄像机图像。摄像机图像可能由于内在参数和外在参数发生畸变。例如，可以在校准图像采集装置时确定并且存储这些参数。为了由畸变的像点确定经修正的像点，修正规则可以具有经修正的像点与畸变的像点之间的对应关系。所述对应关系可以基于内在参数和外在参数。因此，可以借助于修正规则来校正畸变的摄像机图像。例如，修正规则可以为此具有位移向量，所述位移向量为畸变的像点分配新的位置，以便获得经修正的图像。经压缩的修正规则可以具有包含在修正规则中的具有经编码并且尤其是经压缩的形式的对应关系。经压缩的修正规则可以是以经压缩的形式存在的查找表。畸变例如可以是桶形畸变或者枕形畸变。根据本发明的方法可以由合适的装置、例如控制装置来执行。因此，可以通过控制装置的一个或多个接口接收畸变的摄像机图像和经压缩的修正规则。可以同时或者在时间上相继地接收畸变的摄像机图像和经压缩的修正规则。在此，对于每个接收畸变的摄像机图像的步骤，可以执行接收经压缩的修正规则的步骤。这意味着，不需要在控制装置中存储经压缩的修正规则。特别地，可以实时地执行所述方法。因此，可以在等于或者小于接收两个前后相继的畸变的摄像机图像之间的时间间隔的时间间隔内执行接收经压缩的修正规则、解压缩以及确定多个经修正的像点的步骤。

根据本发明，经解压缩的修正规则可以具有多个位移向量。这些位移向量可以定义多个畸变的像点与多个经修正的像点之间的对应关系。位移向量可以定义以何种方式移动畸变的像点，以便构造经修正的像点。位移向量可以因此从畸变的像点的集合和经修正的像点的集合中彼此匹配相对应的像点。因此，可以为每个经修正的像点或者替换地为每个畸变的像点分配至少一个位移向量。位移向量可以布置在查找表中，所述查找表可以具有与经修正的摄像机图像的像点的结构或者畸变的摄像机图像的像点的结构相对应的结构。