[发明专利]一种超宽视角图像的畸变修正方法

说明书

本发明公开了一种超宽视角图像的畸变修正方法，所述超宽视角图像由复眼成像系统获得，所述畸变修正方法包括：输入由复眼成像系统获得的待修正的超宽视角图像，并获取该超宽视角图像的分辨率、水平视场角及垂直视场角；获取修正后图像的凝视角度α和视角宽度β，并使用极坐标系对待修正的超宽视角图像的每个像素进行表征；根据凝视角度α和视角宽度β对该超宽视角图像的像素进行像素搬移；并在像素搬移完成后，将修正区域与未修正区域的图像进行拼接以完成图像修正。

技术领域

本发明涉及超宽视角图像的数字图像的处理技术，尤其涉及一种超宽视角柱面图像的畸变修正方法。

背景技术

数字成像设备的普及使得数码图像得到广泛的应用。在实际的科学研究和工程项目中，经常会用到超过人眼视角的超宽视角图像，但由于距离的限制，普通的数字成像设备的视角通常无法将大尺寸的物体用一张照片拍摄下来。为了得到大视角的高分辨率图像，现有技术中或者使用单个的超广角镜头来获取超宽视角图像，或者使用图像拼接融合技术获取超宽视角图像。利用单个的超广角镜头虽然可以得到宽视角的图像，但广角镜头的边缘会产生难以避免的扭曲变形，同时当分辨率需求提高时，对超广角镜头成像系统的要求也随之提高，昂贵的镜头单元和成像单元均使得获得超宽视角图像的成本变高。而针对图像拼接融合技术而言，随着分辨率的提高，图像拼接运算所需要的计算量急剧的增加，对成像单元相应的匹配的运算设备提出了更高的要求。

现有技术中还存在使用复眼相机获得超宽视角图像的方法，所述复眼相机在水平方向或竖直方向上针对不同角度布设多个广角镜头，将多个广角镜头获取的图像进行拼接，形成超宽视角图像。当所述多个广角镜头的视角能够覆盖180°时，所得到的拼接图像即为具有180°视角范围的超宽视角图像。但是，由复眼相机获得超宽视角图像依然存在图像的畸变，其主要体现在相机排列方向上。以相机水平排列为例，所获得的的超宽视角图像在水平方向上存在不符合人眼视觉的图像畸变，而在竖直方向上由于复眼相机的视场角相对不大，因此图像畸变较为轻微。此时，由复眼相机所获得的的超宽视角图像可以看成是一副具有超宽视角的柱面图像，该具有超宽视角的柱面图像在水平方向存在明显畸变，而在竖直方向上可近似认为无畸变。因此现有技术中继续一种能够针对该类型图像进行畸变修正的方法，使得由复眼相机获得的超宽视角图像修正为符合人眼视觉的图像。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种针对由复眼相机获得超宽视角图像修正方法，使该超宽视角图像的图形畸变消除或减弱。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超宽视角图像的畸变修正方法，所述超宽视角图像由复眼成像系统获得，所述畸变修正方法包括：

输入由复眼成像系统获得的待修正的超宽视角图像，并获取该超宽视角图像的分辨率、水平视场角及垂直视场角；

获取获取修正后图像的凝视角度α和视角宽度β，并使用极坐标系对待修正的超宽视角图像的每个像素进行表征；

根据凝视角度α和视角宽度β对该超宽视角图像的像素进行像素搬移；并在像素搬移完成后，将修正区域与未修正区域的图像进行拼接以完成图像修正。

在一个实施例中，所述凝视角度α和视角宽度β可以是预先指定的，也可以人工实时指定，所述畸变修正方法还包括，根据人工实时指定的凝视角度α和视角宽度β对超宽视角图像进行实时的畸变修正。

在一个实施例中，所述像素搬移过程中，对视角宽度β范围内的图像像素搬移根据公式1进行，对视角宽度β范围外的图像像素搬移根据公式2进行；

其中，theta代表畸变图像的水平或垂直视场角范围为常量，一般摄像系统中theta的取值范围为0～360°，θ为欲修正视角宽度β范围内的自变量。R代表畸变图像像素坐标位置，令输入图像的宽度像素数为W，高度像素数为H，则R的取值为W/π。f(x)为图像原始像素x方向坐标排列关系，g(x)为图像原始像素y方向坐标排列关系。