[发明专利]一种快速的鱼眼图像生成全景图的方法

摘要

一种快速的鱼眼图像生成全景图的方法，将鱼眼镜头光轴朝上或朝下时所获得的鱼眼图像作为被校正图像，首先将鱼眼图像中心作为极坐标中心O，利用极坐标变换，把校正展开后的图像平面上的点映射到被校正鱼眼图像中相应的极坐标像素点，再将这些极坐标转换成被校正展开图像的笛卡尔坐标，并利用快速的双三次插值技术求得笛卡尔坐标的像素值，这个像素值就是被校正展开图像平面上的像素点的像素值，经过一系列坐标变换和插值就可以得到完整的展开图像。

主权项

一种快速的鱼眼图像生成全景图的方法，将鱼眼镜头光轴朝上或朝下时所获得的鱼眼图像作为被校正图像，其特征在于：将被校正图像的中心点作为极坐标变换中心(r0，c0)；设定距离被校正图像的中心点的小圆半径，作为被展开的环形图像的小圆半径r1；设定被校正图像的宽度和高度中的较小值作为被展开的环形图像的大圆半径r2；设定被校正图像上极坐标的极角步进Δθ＝2*π/w，极半径步进Δρ＝(r2‑r1)/h，其中w为校正展开后图像的目标宽度，h为校正展开后图像的目标高度；其余步骤如下：1)利用极坐标映射关系得到校正展开后图像的像素点(i，j)对应被展开的环形图像上的极坐标P(ρ，θ)，对应关系为ρ＝r1+Δρ*i，θ＝Δθ*j；该极坐标P(ρ，θ)对应被校正图像中的被插值点Q(rt，ct)，其中，rt＝r0‑ρ*sin(θ)，ct＝c0+cos(θ)为被展开的环形图像上的笛卡尔坐标；2)求得被插值点Q(rt，ct)的坐标偏移量m，n；3)制作N点离散q点快速双三次插值查找表矩阵：将被校正图像上相邻的两像素点间的距离离散化为N个点得到N+1个量化区间和N+1个量化值，N＝2k，k＝0，1，2，...；根据双三次插值核函数表达式得到对应的q点双三次插值分段函数并化成求解加权系数的q个等式，q表示被插值点水平或者垂直方向上的用来插值的像素点个数，q可以取2、4、6、8......，将各个量化区间的量化值分别代入q个等式中，求得维度为(N+1) *q的插值查找表矩阵M，该插值查找表矩阵M中保存的就是用来插值的像素点的权重，其中q个等式的值分别对应查找表矩阵M的每行从左到右的q个元素；4)根据坐标偏移量m和n所属的量化区间并参照步骤3)得到的插值查找表矩阵M，由m求得竖直插值行上q个像素的权重，存放在矩阵A1＊q里面，由n求得水平插值行上q个像素的权重，存放在矩阵Cq＊1里面，设插值模板Bq＊q 为q*q维，插值模板Bq＊q是指被插值点Q周围的q*q个像素点的灰度值；5)计算被插值点Q的灰度值temp＝A1＊q*Bq＊q*Cq＊1，重复步骤1)循环每个图像通道计算每个被插值点的灰度值；6)把每个通道计算得到的灰度值temp限制在0到255之间，从而得到校正展开后图像，再进行保存与显示。