[发明专利]一种图像处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种图像处理方法和设备。

背景技术

当前数字视频监控的应用领域越来越广泛，往往需要对较宽广的空间进行全面监控，如果使用多台摄像机多角度的实施监控，则由于各台摄像机之间观察范围和方向不具有连贯性，对整体情况很难把握；如果使用广角镜头(如180°的鱼眼镜头)，可提供大视角、宽视野的环景图像，但由于广角镜头拍摄的图像变形厉害，对细节处难以辨识和分析，影响了用户的视觉感受。

为了解决上述广角镜头拍摄图像变形的问题，可采用桶形失真矫正算法，桶形失真矫正是通过前端或后端的软件对实时图像进行处理，通过桶形失真矫正算法，可还原画面的真实感觉，并保证图像质量。

现有技术中，为了实现桶形失真矫正，可采用基于球面模型的等距投影原理的鱼眼图像的复原与矫正。但是这种方式下，需要建立鱼眼图像的等距投影原理的球面成像模型，计算量大，复杂程度高，无法应用于实时图像中。

为了实现桶形失真矫正，还可拍摄多张鱼眼图像，利用相邻图像重叠区域间的特征点对，建立立方体空间模型，并利用计算出的参数，对原鱼眼图像重采样生成重置图像。但是这种方式下，需要人工进行特征点匹配，不方便实际应用，而且很难保证精度。

发明内容

本发明提供一种图像处理方法和设备，以对失真的原始图像进行矫正。

为了达到上述目的，本发明提供一种图像处理方法，该方法包括以下步骤：

获取镜头的反畸变曲线；

利用所述反畸变曲线计算原始图像中各点的矫正参数；

当通过所述镜头获得原始图像后，利用所述矫正参数对所述原始图像进行矫正，得到矫正图像。

所述获取镜头的反畸变曲线，具体包括：

通过所述镜头获得指定位置物体的原始测试图像，并确定所述指定位置物体的矫正测试图像；

获得所述指定位置物体的N个点在实际中的位置objH[N]、以及所述指定位置物体的N个点在所述原始测试图像中的位置pixH[N]；

通过所述objH[N]以及所述pixH[N]获取所述镜头的反畸变曲线。

通过所述objH[N]以及所述pixH[N]获取所述镜头的反畸变曲线，具体包括：

根据公式：

g(y)＝a₁’×yⁿ+a₂’×y^n-1...a_n’×y+1

获取所述反畸变曲线；其中，y表示由objH[N]确定的所述矫正测试图像像素点的坐标，g(y)表示由pixH[N]确定的y在所述原始测试图像中的对应坐标，a’值由objH[N]和pixH[N]确定，且函数g(y)代表反畸变曲线。

所述获取镜头的反畸变曲线，还包括：

确定镜头的畸变程度P；

利用已知的反畸变曲线以及所述镜头的畸变程度P获取所述镜头的反畸变曲线。

所述原始图像包括第一象限的原始图像、第二象限的原始图像、第三象限的原始图像、第四象限的原始图像；

利用所述反畸变曲线计算原始图像中各点的矫正参数，包括：

利用所述反畸变曲线计算任一象限的原始图像中各点的矫正参数，并利用该象限的矫正参数计算其他三个象限的原始图像中各点的矫正参数。

各点的矫正参数包括各点在原始图像的参考像素坐标以及对应的插值权重，所述反畸变曲线包括矫正测试图像像素点的坐标y、以及y在原始测试图像中的对应坐标的对应关系；

利用所述反畸变曲线计算第一象限的原始图像中各点的矫正参数的过程，包括：

当需要获取所述矫正测试图像中的像素点(x，y)的矫正参数时，利用所述反畸变曲线确定所述像素点(x，y)在所述原始测试图像的参考像素坐标为(x’，y’)；

获得(x’，y’)周围四个点中各点所对应的插值权重，并确定所述(x’，y’)以及对应的插值权重为所述像素点(x，y)的矫正参数。

利用所述矫正参数对所述原始图像进行矫正，具体包括：

通过所述原始图像中(x’，y’)周围四个点以及各点所对应的插值权重确定所述原始图像中矫正到像素点(x，y)的像素点，并将该确定的像素点矫正到像素点(x，y)。

原始图像中(x’，y’)周围四个点为(x’向下取整，y’向下取整)、(x’向下取整+1，y’向下取整)、(x’向下取整，y’向下取整+1)、(x’向下取整+1，y’向下取整+1)。