[发明专利]对通过使用广角透镜捕获的图像的图像失真校正的方法和系统

说明书

涉及用于通过使用广角透镜捕获的图像的图像失真校正的技术包括使用基于半径比率的查找表的单应性和透镜失真校正。

背景技术

在数字相机中，广角透镜可以用于使用60度以上的视场(FOV)(对于普通广角透镜)以及甚至大于180度以上的FOV(对于超广角透镜)捕获广阔全景图片。角度在相机的焦点处居中。可以在专用相机、智能电话、数字安防监控(DSS)设备、车载相机以及具有相机的很多其它电子设备上发现这些透镜。广角透镜初始地提供失真图像，其中，图像上的对象显现为具有不真实的形状。例如，具有平坦表面的对象显现为弯曲的，并且其它对象具有异常的扭曲形状。这些常规广角透镜相机具有图像处理单元(IPU)，其校正图像中的失真。这些相机IPU在校正失真的同时平衡很多要求。失真校正应足够精确，以在也提供高性能的同时提供高质量，从而可以在通过相对低的功耗执行这些计算的同时实时提供图像以满足视频回放或传输要求等，从而可以在具有低功率容量的小形设备上执行失真校正。甚至通过使用硬件加速解决方案执行失真校正的常规系统可以提供足够的性能以及低功耗，但一般也无法提供良好质量图像。

附图说明

在附图中通过示例的方式而非通过限制的方式示出本文所描述的材料。为了说明的简明性和清楚性，附图所示的要素不一定按比例绘制。例如，为了清楚，一些要素的尺寸可以相对于其它要素夸大。此外，在认为适当的情况下，标号已经在附图之间重复，以指示对应或类似要素。在附图中：

图1是具有桶形失真的输入图像的示意图；

图2是校正图1的图像的输出无失真图像的示意图；

图3是输入桶形失真图像的图片；

图4是校正图3的输入图像的输出无失真图像的图片；

图5是示出用于桶形失真的常规失真校正方法的图像点的所得图案的无失真已校正图像的示意图；

图6是常规透镜失真校正方法的示意性流程图；

图7是示出针对桶形失真的常规失真校正方法以及根据本文所公开的实现方式中的至少一个的失真校正方法二者的图像点的所得图案的无失真已校正图像的示意图；

图8是图7的图像点图案的特写的示意图；

图9是示出单应性透镜失真校正方法和常规双线性内插透镜失真校正的图像点之间的误差的图线；

图10A是示出根据本文所公开的至少一个实现方式的使用半径比率查找表的用于广角透镜相机的失真校正的示例方法的流程图；

图10B是示出根据本文所公开的至少一个实现方式的使用单应性和非单应性透镜失真校正的用于广角透镜相机的失真校正的示例方法的流程图；

图11是示出用于形成半径比率并且源自本文所描述的至少一个实现方式的应用的失真曲线的样条内插的图线。

图12是根据本文的至少一个实现方式的用以解释半径比率的线性内插的示图；

图13是待通过单应性校正为矩形的输入失真图像的非矩形四边形的图形示图；

图14是划分为块的输入失真图像的非矩形四边形；

图15是划分为块的矩形无失真输出图像网格；

图16是划分为块并且示出块内的像素位置的输出图像的部分的示意图；

图17是划分为块并且示出块内的内插位置的失真输入图像的部分的示意图；

图18是根据本文的至少一个实现方式的用于执行用于广角透镜的失真校正方法的图像处理设备的示意图；

图19A-图19C是示出根据本文所公开的至少一个实现方式的用于广角透镜相机的组合式透镜失真校正(LDC)和单应性失真校正的示例详细方法的流程图；