[发明专利]校正图像桶形失真的方法、装置以及图像处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种校正图像桶形失真的方法、装置以及图像处理装置。

背景技术

桶形失真是由镜头引起的成像画面呈桶形膨胀状的失真现象。我们在使用广角镜头或使用变焦镜头的最广角端时，最容易察觉桶形失真现象。由于摄像头镜头本身的缺陷，物镜距离远了图像就会发生几何畸变，直接影响了对图像的处理和分析，因此必须对它进行几何校正。目前，对图像进行几何失真校正的方法主要有控制点法和模式法两种。其中，控制点法包括多项式地址修正法和有限元法两种；模式法包括基于镜头相对目标姿态与位置模型的外参数地址修正法和基于镜头光学特性模型的内参数地址修正法。而最常使用的是多项式地址修正法，该种方法的运算量巨大，无法实现实时的校正，这样就无法处理分辨率较高的图像。

针对计算量大的问题，现有技术中，结合CORDIC（Coordinate Rotation Digital Computer，坐标旋转数字计算方法）和查找表的方法来解决。但是，如果面对较大的计算量，比如实时处理1080P30fps的视频数据时，那么我们就需要获得1920*1080/4=507k的失真像素的像素值。假设用12位来表示一个像素值，如果要存储整个图像的像素值，我们就需要12*507=6M bits的存储空间。这就使得查找表的存储量比较大，则要使用到价格较高的存储器，比如SRAM等，这就增加了成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种桶形失真校正方法、装置以及图像处理装置，能够解决原有技术中运算量大，无法实时处理分辨率较高的图像，并且要使用价格较为昂贵的存储器，成本较高。

为解决上述技术问题，本发明提出一种校正图像桶形失真的方法，其包括以下步骤：形成查找表：根据图像失真前的像素的理想坐标和畸变系数的关系形成查找表，其包括以下步骤：计算R_x、R_y：设理想坐标相对于原点在x、y方向上的距离R_x、R_y，图像的中心点坐标（xc，yc）为原点，理想坐标为（x，y），得出：R_x=xc-x，R_y=yc-y；计算K值：其中，Δ为传感器的物理像素的宽度，f为镜头物理焦距；计算畸变系数：设畸变系数为S，得出：S=atan(K)Kx≠xcory≠yc1x=xcandy=yc;]]>以及获得理想坐标：设失真坐标为（xu，yu），从而得出失真坐标和理想坐标的关系：xu=xc-kx*S*Rxyu=yc-ky*S*Ry,]]>根据失真坐标和理想坐标的关系，获得失真坐标所对应的理想坐标，其中，k_x以及k_y的取值为+1或者-1，k_x以及k_y的取值根据以中心点坐标为原点，失真坐标相对中心点坐标为原点时所在的象限而取值；形成校正图像：把失真坐标的像素值赋于理想坐标，并通过理想坐标和失真坐标的像素值形成校正图像。