[发明专利]确定单应矩阵的方法及其系统以及图像转换方法及其系统

权利要求书

1.一种确定单应矩阵的方法，其特征在于，该方法用于还原鱼眼图像，包括以下步骤：

图像区域划分步骤：对鱼眼图像和参考图像进行相同的区域划分，并使划分后的鱼眼图像中的子区域与参考图像中的相应子区域的尺寸大小相同，其中，所述鱼眼图像来源于鱼眼相机成像的图像，所述参考图像来源于采用平面镜头的普通相机成像的图像，所述鱼眼图像和参考图像成像的内容相同，并且所述鱼眼图像和参考图像的尺寸大小相同；

初始子区域的单应矩阵求解步骤：选择鱼眼图像中的一个子区域作为初始子区域，根据参考图像中与该子区域相应的子区域，计算该初始子区域的单应矩阵；

其余子区域的单应矩阵求解步骤：以初始子区域为中心，依次向外计算其余子区域的单应矩阵，具体包括：先根据初始子区域的单应矩阵，计算与初始子区域相邻的子区域的单应矩阵；然后再根据已计算出单应矩阵的子区域的单应矩阵，计算与所述已计算出单应矩阵的子区域相邻且需要计算单应矩阵的子区域的单应矩阵，

其中，以F₁(x,y)表示已计算出单应矩阵的子区域，以F₁(v,w)表示与该已计算出单应矩阵的子区域F₁(x,y)相邻且需要计算单应矩阵的相邻子区域，以I₁(v,w)表示参考图像中与子区域F₁(v,w)相应的子区域，所述根据已计算出单应矩阵的子区域的单应矩阵，计算与所述已计算出单应矩阵的子区域相邻且需要计算单应矩阵的子区域的单应矩阵包括：

步骤S131：根据子区域F₁(x,y)的单应矩阵H(x,y)对子区域F₁(v,w)进行变换，得到子区域F₂(v,w)，计算子区域F₂(v,w)及子区域I₁(v,w)的均方误差值M_d；设定迭代次数k、初始最优变换矩阵E和计数器C的初始值；

步骤S132：计数器C的值加1，对最优变换矩阵E进行随机扰动变换，得到随机扰动变换矩阵E’；使用随机扰动变换矩阵E’对子区域F₂(v,w)进行变换，生成子区域F₃(v,w)；计算子区域F₃(v,w)及子区域I₁(v,w)的均方误差值D；比较均方误差值D和均方误差值M_d的大小，若DM_d，则将均方误差值M_d更新为均方误差D，将最优变换矩阵E更新为随机扰动变换矩阵E’，执行下一步骤；若D≥M_d，则直接执行下一步骤；

步骤S133：判断计数器C的值是否小于设定的迭代次数k，如果是，则返回步骤S132继续执行；如果否，则输出最优变换矩阵E；

步骤S134：根据已计算出单应矩阵的子区域的单应矩阵H(x,y)和所述输出的最优变换矩阵E，计算相邻子区域F₁(v,w)的单应矩阵H(v,w)，H(v,w)＝H(x,y)*E。

2.根据权利要求1所述的确定单应矩阵的方法，其特征在于，所述初始子区域为鱼眼相机光轴中心所在的一个子区域；

如果需要计算单应矩阵的子区域存在多个相邻的且已计算出单应矩阵的子区域时，选取其中任意一个相邻的且已计算出单应矩阵的子区域作为选取出的子区域，根据所述选取出的子区域的单应矩阵，计算需要计算单应矩阵的子区域的单应矩阵。

3.根据权利要求1或2所述的确定单应矩阵的方法，其特征在于，在所述图像区域划分步骤之前，该方法还包括：

鱼眼图像生成步骤：对原始鱼眼图像进行矫正，生成鱼眼图像；

图像粗匹配步骤：以鱼眼图像为基准，对原始参考图像进行匹配变换，生成所述参考图像。

4.一种图像转换方法，其特征在于，该方法包括：

子区域图像变换步骤：分别根据如权利要求1-3中任一项所述方法确定的每个子区域的单应矩阵，对鱼眼图像进行变换，得到变换后的图像，在变换后的图像中截取与该子区域相对应的区域，作为该子区域的变换子区域；

子区域边界融合步骤：将各个变换子区域拼接并进行边界融合，生成目标图像。