[发明专利]一种图像转换和多视图输出系统及方法

说明书

一种图像转换和多视图输出系统以及相关的方法，其使用将输出视图数据的像素逆映射到原始图像数据的坐标映射，而从原始图像数据产生输出视图数据。坐标映射被储存在查找表中，并将透视校正和/或失真校正加以结合，以供捕捉原始图像数据的广角镜头使用。查找表以及反向映射的使用改进了图像转换和多视图输出系统的表现，而得以对于图像之多视图视频串流的透视和失真中之一者或两者进行校正。

背景技术

数字成像系统通常包括一个或多个透镜和数字图像传感器。该数字图像传感器从经由透镜被成像的对象或场景而将光加以捕捉，并将光转换成电子信号。前述电子信号被数字化并被储存在半导体内存中的作为数字图像数据。这样的数字成像系统被用于在各种消费性产品、工业和科学应用，包括移动电话、数字静止图像和视频摄影机、网络摄影机以及其他设备，以产生静止图像和/或视频。

现今大多数的图像传感器是由互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合装置(CCD)图像传感器所组成的二维像素阵列。现今的数字图像传感器可包括数以百万计的像素，以提供高分辨率的图像。

数字图像，包括由数字成像系统所产生的静态图像和视频图像，其质量可取决于各种因素。在具有广角摄影镜(例如鱼眼镜头)的数字成像系统，镜头扭曲可显著影响数字图像的质量。镜头扭曲会造成在场景中被拍摄到的直线或物体于影像中出现弯曲。扭曲最常见的形式是径向对称，径向对称是从透镜的对称性而产生。径向扭曲可被分类为两种主要类型中之一者：桶形失真和枕形失真。桶形失真是由广角镜头所拍摄的常见图像，而枕形失真通常是存在于由缩放或远摄镜头所拍摄的图像。

在桶形失真中，图像的放大倍数随着至光轴的距离而减小。其效果是图像看起来被映射至球体或桶之周围。在枕形失真中，图像放大倍率随着至光轴的距离而增大。视觉上的效果是未经过图像中心的线条会向内弯、朝向图像的中心，就像一个针垫。复合失真，其为桶形失真和枕形失真的组合，始于如靠近图像中心发生的桶形失真，且逐渐变为朝向图像边缘的枕形失真。

在一般的数字成像系统中，由透镜失真所产生的误差可借由形成于半导体芯片晶粒上的图像信号处理器(ISP)进行信号处理而校正。ISP接收来自数字图像传感器的数字图像数据，数字图像传感器也普遍地形成在半导体芯片晶粒上。为启动失真数字图像数据的校正程序，大量的缓冲内存用于储存几百行的失真图像数据。所需的内存必须够大且不能被包括在作为ISP的芯片的一部分里。因此，额外的内存芯片是必要的，例如动态随机存取内存(DRAM)装置。前述附加装置会影响数字图像系统的大小与成本。另外，前述附加装置存取内存时会造成延迟，并使内存存取带宽问题复杂化。

发明内容

在一实施例中，图像转换和多视图输出方法是从原始图像产生输出视图。原始图像被接收，且输出视图中的每个像素的坐标是借由使用坐标映射而被逆映射到原始图像的位置。坐标映射校正原始图像中(a)透视和(b)失真中的至少一者。输出视图中每个像素的强度是根据原始图像相应的映射像素位置信息而决定的。

在另一实施例中，图像转换和多视图输出系统是从原始图像产生输出视图。该系统包括查找表，其储存在非挥发性记忆器中，包含将输出视图坐标映射至原始图像；以及逆映射器，其供借由查找表的使用从原始图像产生输出视图。坐标映射校正原始图像中的(a)透视和(b)失真中的至少一者。

在另一实施例中，提供一种用以产生储存在查找表中且被图像转换和多视图输出系统所使用之坐标映射的方法，前述系统具有成像透镜；图像传感器，用于从透镜捕捉的原始图像；以及输出装置，用于显示校正后的图像。接收包括成像透镜的失真曲线和失真中心之图像转换和多视图输出系统的参数。逆透视校正是根据摄影镜头的光轴相对于主光线从透镜视野中的物体入射到透镜的角度方位而决定的。逆失真校正是根据失真曲线和失真中心的一或两者而决定。根据逆透视校正和逆失真校正产生坐标映射；其中坐标映射包括供转换和多视图输出系统使用的逆转换，借以从原始图像产生输出视图。

附图说明