[发明专利]鱼眼图像校正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及一种鱼眼图像校正方法和装置。

背景技术

鱼眼镜头是一种焦距极短并且视角接近或等于180°的镜头。16毫米或者焦距更短的镜头通常即可认为是鱼眼镜头，它是一种极端的广角镜头，“鱼眼镜头”是它的俗称。为使镜头达到最大的摄影视角，鱼眼镜头的前镜片直径成抛物状且向镜头前部凸出(与鱼的眼睛颇为相似，所以称为“鱼眼镜头”)。

鱼眼镜头是一种特殊的超广角镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。鱼眼镜头与普通的超广角镜头的不同在于：普通的超广角镜头竭力校正画面边缘出现的畸变，力争使拍出的画面与实物相一致；而鱼眼镜头有意地保留影像的桶形畸变，用鱼眼镜头捕捉的画面除了中心部位以外，其它所有的直线都会变成弯曲的弧线(鱼眼图像的变形主要是由于鱼眼镜头的成像面不是平面而是近似于球状的曲面而导致的)。这里，将利用鱼眼镜头捕捉图像的处理称为鱼眼映射，将由鱼眼镜头捕捉的图像称为鱼眼图像。

由于鱼眼镜头的超广角特性，鱼眼镜头在虚拟实景、视频监控、智能交通、机器人导航等领域得到广泛的应用。但是，对于普通用户而言，由鱼眼镜头捕捉的高度形变的鱼眼图像中的内容是非常难以理解的。所以，在以上所述的各种应用鱼眼镜头的系统中，在将鱼眼图像呈现给用户之前，需要对鱼眼图像进行校正，以得到近似的符合人眼视觉的平面图像(即，符合透视投影规则的图像)。这里，出于描述简单的目的，将对鱼眼图像进行校正得到的近似的符合人眼视觉的平面图像称为校正图像。

目前，存在二维(2D)鱼眼图像校正方法和三维(3D)鱼眼图像校正方法两类鱼眼图像校正方法。其中，2D鱼眼图像校正方法直接将鱼眼图像中的像素点映射到校正图像中，3D鱼眼图像校正方法首先将鱼眼图像中的像素点投影到空间中，再根据校正模型将空间中的映射点投影到校正图像中。具体的2D鱼眼图像校正方法和3D鱼眼图像校正方法参见南京邮电大学硕士学位论文“鱼眼图像校正算法研究”中描述的内容。

从以上所述的可以看出，无论是2D鱼眼图像校正方法还是3D鱼眼图像校正方法，都需要将鱼眼图像映射到特定的透视平面上。在现有的用于将鱼眼图像映射到特定的透视平面上的方法中，通常选取与鱼眼镜头的光轴垂直的平面作为该特定的透视平面。

当前，现有的鱼眼图像校正方法通常仅能针对特定应用场景进行鱼眼图像校正，而不能兼容地应用于多种应用场景。另外，在现有的鱼眼图像校正方法中，通常只有鱼眼图像的一部分信息被保留在了对鱼眼图像进行校正得到的校正图像上。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种能够兼容地应用于多种应用场景的鱼眼图像校正方法和装置。

根据本发明实施例的鱼眼图像校正方法包括：根据用户设置，选择多种透视映射模式中的一种透视映射模式；获取在所选择的透视映射模式下与给定透视平面上的校正图像中的每个像素位置相对应的空间坐标；获取与所获取的空间坐标对应的鱼眼图像上的像素位置；以及利用鱼眼图像上的一个或多个像素位置处的像素值计算校正图像中的每个像素位置处的像素值。

根据本发明实施例的鱼眼图像校正装置包括：模式选择单元，用于根据用户设置选择多种透视映射模式中的一种透视映射模式；第一映射单元，用于获取在所选择的透视映射模式下与给定透视平面上的校正图像中的每个像素位置相对应的空间坐标；第二映射单元，用于获取与所获取的空间坐标对应的鱼眼图像上的像素位置；以及像素值计算单元，用于利用鱼眼图像上的一个或多个像素位置处的像素值计算校正图像中的每个像素位置处的像素值。

在根据本发明实施例的鱼眼图像校正装置和方法中，用户可以根据具体的应用场景或者自己的喜好进行设置，从而实现对透视映射模式的选择。所以，根据本发明实施例的鱼眼图像校正装置和方法可以兼容地应用于多种应用场景。另外，由于针对具体的应用场景选择了一种合适的透视映射模式，所以鱼眼图像中的更多的信息可以被保留在对鱼眼图像进行校正得到的校正图像中。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。