[发明专利]一种透视还原的方法及装置

说明书

本发明公开了一种透视还原方法及装置，其方法包括：从透视图中选取需要透视还原的四边形初始透视区；获取透视还原参数信息，并据此计算出四边形初始透视区的透视变换矩阵；求取该矩阵的逆矩阵；根据标准还原图像的像素信息，结合透视变换矩阵的逆矩阵，计算出还原前的最初目标透视区的像素信息；根据最初目标透视区的像素信息及四边形初始透视区的像素信息，确定最终目标透视区的位置；通过透视变换矩阵，对最终目标透视区进行透视还原，获得不大于标准还原图像的像素尺寸的还原图像。通过本发明，可确定原图上需要转换的部分的源尺寸以满足透视变换后的尺寸比例要求，从而可将原图上所有需要透视还原的图像及参照物进行参照观看。

技术领域

本发明涉及透视还原技术领域，尤其涉及一种透视还原方法及装置。

背景技术

在我们处理平面图像的时候，因为生成该图像时的镜头角度等原因，会导致图像变形，倾斜，或者对一侧面角度进行正面取景的时候，受取景视锥透视的影响，侧面的物体会呈现明显近大远小的变化。这完全符合人眼的观察模式，并没有任何问题。但在一些特定场合下，可能这种就并不是希望的结果。比如马路上拍摄违章的摄像设备，这种场合下，希望能对违章车辆及其车牌号进行直观，明确的确认。如果摄像头的角度在捕捉违章车辆时非正视角度，那么其违章信息将很难辨认。透过一种叫做透视变换还原的技术，可将这种在特定三维观察角度下取景的二维图片再转回三维空间，并以另一种角度重新进行二维输出。这在业界已广泛应用在各个领域。

但是这种应用基于无确定尺寸要求的源目标和标的目标对象适用。“原始图像”的取景框并无确定尺寸要求，而“转换后的新图像”也没有确定的生成尺寸要求。但是如果现在有个要求，对于原始图像只取一部分，并要求将这一部分透视还原后生成一个固定尺寸的新图像，在此新图像上，透视还原的这一部分保持原始大小不变，且不变位置。这恐怕就无从下手，因为在原始图像上，并不知道要取一块多大的区域，才能满足转换后的尺寸比例要求。

比如，图1是一种拥有进深的厨房全景图，此时如果需要将此图分前面，底面，左面，右面四个面进行正面显示，那么正前面在没有透视修正前的显示将是正确的。但是左，右，底三个面从原图中切出就会是非矩形的形状，此时需要应用之前讲的透视变换对其进行透视还原成矩形投影输出。本身投影平面的转换不会有任何问题，问题在于对左面，右面，底面进行投影平面的转换后，其输出的图像和正面的输出相比(此时我们假定正面切出的矩形输出图就是我们要的分辨率，那么它将没有任何拉伸和收缩)就会存在一个比例的问题，因为要四副图像要摆在一起观察。

正面我们可以很容易的切出我们要输出的大小，但是其他三个面，我们要保证其最后输出的大小和正面的一样，也要保证其图像内容的比例大小和正面的一样。而我们能控制的是确定要切的四边形区域，当然，正面如前所述，很容易确定。而其他几面我们就无法正确确定要沿着投影线横向切多长区域，才能保证其成像能在和正面一样分辨率的图像上保持内容比例和正面不变。

因此，现有技术不能在原始图像上通过确定一个转换的源尺寸以满足转换后的尺寸比例要求。如果有可尝试的解决方案，一般是从正向，源图片的尺寸确定方向去解决问题。如果截取的尺寸不合适，再试下另一个尺寸，直到生成的标的目标图满足要求为止。但这样有个明显的缺陷，图像的解析和生成以及算法的执行都有时间的消耗成本。从而导致时间的浪费，甚至用户体验的不畅。

发明内容

本发明提供一种透视还原方法及装置，用以解决如何将透视图中需要透视还原的部分均透视还原为固定分辨率图像，以便对照查看的技术问题。具体的，本发明的技术方案如下：