[发明专利]用于校正后置摄像机的图像畸变的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于校正后置成像设备的图像畸变的装置和方法，且更具体地，涉及一种用于校正后置成像设备的图像畸变的装置和方法，其通过应用取决于后置成像设备的特征值根据多个拍摄区域设定的虚拟成像设备的倾斜角而生成用于图像校正的校正模型，并基于该校正模型校正后置成像设备的拍摄图像的畸变。

背景技术

车辆的后置成像设备提供驾驶者可能不可见的后方区域的图像。特别地，后置成像设备利用具有大视角的广角镜头或鱼眼镜头向驾驶者提供覆盖更广区域的信息。广角镜头具有比标准镜头明显更短的焦距，并具有大约60度至120度的视角。作为超广角镜头的鱼眼镜头具有大约180度或更大的视角。特别地，鱼眼镜头被制造成通过生成筒形畸变关于大约180度或更大的整个视角维持均匀的亮度和清晰度。鱼眼镜头聚焦于对象的中心拍摄对象并使周围区域畸变。换言之，鱼眼镜头可获得广域图像。特别地，对于车辆，通过利用鱼眼镜头可向驾驶者提供更多车辆后方区域的信息。另外，当鱼眼镜头应用于图像手机时，可在短距离内拍摄宽视角。

然而，通过具有广角镜头或鱼眼镜头的后置成像设备拍摄的图像会发生畸变。特别地，畸变程度会从图像的中心向周边增加。因此，通过后置成像设备提供的畸变图像不能准确地描述所拍摄的区域。因此，驾驶者可能不能正确地识别车辆后方的状态。

作为校正这种镜头畸变的方法，可安装校正镜头来校正镜头畸变，或者可使用软件校正畸变的图像。因为安装附加的校正镜头会增加成像设备的制造成本，所以常规上使用了软件方法。

在现有技术中，可选择网格型测试图并手动校正成像设备的畸变校正系数，直到显示无畸变的图像。换言之，重复地执行通过从图像的中心径向拖曳测试图像的角部并校正被改变图像的内容而改变图像的轮廓，直到消除畸变。在另一现有技术中，可通过在接收图像时设定镜头畸变变量并增加或减少图像畸变变量的范围，从畸变的原始图像获得校正畸变的图像。

然而，根据用于数字图像的几何畸变校正的常规技术，驾驶者必须手动校正畸变校正系数。

发明内容

本发明提供了一种用于校正后置成像设备的图像畸变的装置和方法，其可通过应用取决于通过后置成像设备所拍摄图像的光学特征和后置成像设备的安装特征的成像设备特征值而生成用于图像校正的校正模型，并通过将所拍摄图像应用于校正模型而校正后置成像设备的图像畸变。

本发明还提供了一种用于校正后置成像设备的图像畸变的装置和方法，其可通过将对应于后置成像设备的虚拟成像设备的拍摄区域划分为多个区域并设定所划分区域的倾斜角，而使后置成像设备的盲区最小化并扩大驾驶者的可视区域。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于校正后置成像设备的图像畸变的装置。该装置可包括由具有存储器的控制器内的处理器执行的多个单元。该多个单元包括：倾斜角设定单元，其分析安装在车辆后部的成像设备的特征，并根据成像设备的特征值设定对应于成像设备的虚拟成像设备的多个拍摄区域的多个倾斜角；校正模型生成单元，其通过应用虚拟成像设备的拍摄区域的倾斜角而生成校正模型；图像校正单元，其基于校正模型使虚拟成像设备倾斜，并根据所设定的虚拟成像设备的拍摄区域的倾斜角对通过成像设备拍摄的图像执行视图转换，以生成校正图像；以及图像输出单元，其输出由图像校正单元生成的校正图像。

各个倾斜角可以是当平行于地平线的方向被设定为0（零）度时从地平线沿向上方向（-）或向下方向（+）倾斜的角度。

倾斜角设定单元可基于预设的基准角，由处理器将上部固定区域的倾斜角固定为该基准角，并将下部可变区域的倾斜角可变地设定在基准角与预设的最大角之间的范围内。

当设定可变区域的倾斜角时，倾斜角设定单元可通过处理器将可变区域在竖直方向上分类为多个区域，并使倾斜角从可变区域的上侧至可变区域的下侧增加。

校正模型可具有根据虚拟成像设备的拍摄区域分类的形状，并可在存储器中存储对应于各个区域的拍摄区域的像素值和倾斜角中的至少一个设定值。

成像设备的特征值可包括下列中的至少一项：可布置成像设备的位置、拍摄方向、成像设备的镜头的焦距、视角和光学中心点。