[发明专利]一种虚拟图像畸变矫正方法及系统

说明书

本发明公开了一种虚拟图像畸变矫正方法及系统。其中，该方法包括如下步骤：输出显示目标虚拟图像，并投射目标虚拟图像，以形成目标投影图像；获取得到目标投影图像；根据目标投影图像计算得到畸变参数；利用畸变参数对待输出的虚拟图像进行反畸变处理，以得到反畸变处理后的虚拟图像；输出显示反畸变处理后的虚拟图像。本发明获取实际输出的目标投影图像，并根据该目标投影图像获取畸变参数，以致待输出的虚拟图像利用畸变参数进行反畸变处理后，很大程度上消除了输出的虚拟图像的畸变与色散。

技术领域

本发明涉及虚拟图像处理技术领域，尤其涉及一种虚拟图像畸变矫正方法及系统。

背景技术

虚拟现实(VR)通过综合利用计算机图像系统和各种控制设备，为用户生成可交互的三维环境，并使用户产生沉浸感。VR显示时，用户无法看到外景，只能看到虚拟图像。

增强现实(AR)是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景和信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。AR显示时，用户既能看到真实外景，也能看到虚拟图像。

但是，将虚拟图像映射到真实场景中，该虚拟图像存在畸变，使得虚拟图像中的虚拟物体产生形变，缺乏真实感，从而降低了用户使用的体验度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虚拟图像畸变矫正方法，以解决现有的虚拟图像存在的畸变问题。此外，作为一种实施方式，本发明还提供一种实施该虚拟图像畸变矫正方法的虚拟图像畸变矫正系统。

为了解决上述问题，作为一种实施方式，本发明提供了一种虚拟图像畸变矫正方法，其包括如下步骤：

输出显示目标虚拟图像，并投射目标虚拟图像，以形成目标投影图像；

获取得到目标投影图像；

根据目标投影图像计算得到畸变参数；

利用畸变参数对待输出的虚拟图像进行反畸变处理，以得到反畸变处理后的虚拟图像；

输出显示反畸变处理后的虚拟图像。

作为本发明进一步改进的实施方式，根据目标投影图像计算得到畸变参数的步骤，包括：

对目标投影图像进行梯形校正处理，得到梯形校正后图像以及梯形矫正后图像的单应矩阵；

提取梯形校正后图像的网格线得到畸变后网格线；

获取梯形校正后图像的最大的内接矩形，提取最大内接矩形的网格线得到等分网格线；

根据畸变后网格线与等分网格线网络线的位置对应关系，计算得到畸变参数。

作为本发明进一步改进的实施方式，根据畸变后网格线与等分网格线网络线的位置对应关系，计算得到畸变参数的步骤，包括：

获取畸变后网格线中的第一交叉点A(X₀，Y₀)，以及获取等分网格线中与第一交叉点A对应的第二交叉点A1(X₁，Y₁)；

根据公式(1)计算畸变参数：

其中，第一交叉点A和第二交叉点A1均通过采样得到，采集得到畸变后网格线的第一交叉点序列及其对应等分网格线的第二交叉点序列，将采样样本带入公式，求解得到畸变参数K1、K2和K3。

作为本发明进一步改进的实施方式，利用畸变参数对待输出的虚拟图像进行反畸变处理，以得到反畸变处理后的虚拟图像的步骤，包括：

通过公式(1)计算待输出的虚拟图像中每一个像素畸变映射后的第一坐标信息，根据所有的第一坐标信息得到第一去畸变图像；