[发明专利]对来自摄像机中的鱼眼镜头的图像进行校正的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作包括鱼眼镜头的摄像机系统的装置和方法，更具体地，涉及用于操作包括鱼眼镜头的汽车后视摄像机系统(automotive rear view camera system)的装置和方法。

背景技术

汽车后视摄像机经常使用光学鱼眼镜头。鱼眼镜头是一种产生非常宽的半球图像的广角透镜。类似于所有的超广角透镜，鱼眼镜头也有桶形畸变(barrel distortion)的问题，特别是对于极广视角，这导致外形凸起。

经汽车后视摄像机捕获的畸变图像的例子示于图1中。如鱼眼镜头所产生的典型畸变，视野在图像的顶部比图像的底部宽得多，例如大约3倍宽。产生这种差异的原因可能是图像顶部的目标比图像底部的目标距离透镜更远。

通过使用具有SDRAM的视频数字信号处理器(DSP)有可能去除由鱼眼镜头引起的畸变。但是，这样使用完善的DSP将会是一种昂贵的方案因此可能被认为过分。

因此，从现有技术既无法预期又非显而易见的是一种给与观看者从利用鱼眼镜头捕获的图像中去除畸变的选择并且以不昂贵的方式来这样做的方法。

发明内容

本发明提供一种通过与畸变量成比例地“伸展(stretch out)”图像顶部的中间部分来校正鱼眼畸变的方法。“伸展”的程度，或者在伸展期间消除的图像外缘的宽度可以从图像顶部到图像底部稳定地减小，直到整个捕获图像被包含在图像的底部。

在一个实施例中，视频先进先出(FIFO)存储器被用于去除鱼眼镜头引起的畸变，这通过与畸变程度成比例地调节FIFO存储器的时钟来实现。

在本发明的一种形式中，本发明包括一种操作视频系统的方法，该方法包括接收使用鱼眼镜头捕获的图像。该图像被分成多个水平图像行。每个水平图像行的相应片段(fraction)以不同的相应采样频率被采样。每个采样频率与被采样片段的大小逆相关(inversely related)。被采样片段的大小随着从图像顶部前进到图像底部的每个水平图像行增大。被采样片段的大小(因此采样频率)可以是透镜特性(例如畸变特性)的函数。

本发明的另一种形式包括一种操作视频系统的方法，该方法包括接收使用鱼眼镜头捕获的第一模拟图像。该模拟图像被转换成数字图像数据。该图像数据被分成多个图像行。每个图像行的相应中间部分以不同的相应采样频率被采样。每个采样频率与所述中间部分所占据的相应图像行的一个片段逆相关。从图像的第一边缘前进到图像的第二边缘，中间部分所占据的图像行的片段随着每个图像行增加。采样的数字图像行被转换成第二模拟图像。

本发明的另一种形式包括一种操作视频系统的方法，该方法包括接收使用鱼眼镜头捕获的第一图像。该图像被分成多个水平图像行。每个图像行具有一中间部分和两个旁边部分(lateral portion)。中间部分相对于旁边部分的大小，随着从图像顶部到图像底部的每个水平图像行增加。图像行的旁边部分被丢弃。每个中间部分由基本上相等数目的样本表示。形成包括那些样本的第二图像。

本发明的优点是鱼眼镜头产生的图像畸变可以廉价地被校正。

附图说明

通过参考本发明的实施例的下列描述以及结合附图，本发明的以上和其他特性和目的以及实现这些特性和目的的方式将更加显而易见并且本发明将更好理解，其中：

图1是现有技术的鱼眼镜头捕获的示范性的畸变图像；

图2a是根据本发明方法的一个实施例的显示在视频屏幕上的图1的图像的顶行和底行的部分的示意图；

图2b是根据本发明方法的一个实施例的，在视频屏幕上显示该图像时使用的作为图2a中的图像的水平行的函数的视频时钟频率的示意图；

图3是本发明的视频系统的一个实施例的方块图；

图4是图3中的视频系统的时钟调节器的一个实施例的方块图；

图5是本发明的用于操作视频系统的方法的一个实施例的流程图；

图6是本发明的用于操作视频系统的方法的另一实施例的流程图。

具体实施方式

后面公开的实施例不是用来穷尽或将本发明限制到下面的说明书中公开的特定形式。相反，这些实施例的选择和说明是为了本领域的技术人员可以利用这些教导。