处理视频流的方法技术

公开了一种用于校正和呈现桶形畸变图像的方法。在该方法中，创建具有用户限定纵横比(AR)的输出图像，并且所述方法包括：在视频摄像机中获取桶形畸变图像的连续流，并且在图像处理单元中处理所述图像。所述处理后图像作为输出图像被加入图像流，并且实际的处理包括：应用桶形畸变校正，以便形成具有最小宽度(w’)和最小高度(h’)的校正后图像，并且通过裁剪所述校正后图像至超过或等于所述最小高度(h’)的高度并且具有所述用户限定的纵横比(AR)来产生所述输出图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理视频应用中的图像流。具体地，涉及处理在图像受到几何畸变影响的情形中，受视频摄像机变化的变焦设置影响的图像的流。
技术介绍
在包含变焦透镜的成像系统中的常见类型的几何畸变是桶形畸变。桶形畸变的表现方式为放大率随着与光学轴的距离而减小，所以桶形畸变被归类为径向畸变。另一类径向畸变为枕形畸变和胡须形畸变(moustachedistortion)，并且在许多成像系统中，上述三个几何畸变的组合可能同时存在，尽管一个或两个畸变的效果相对于第三个是可以被忽略的。为了本专利技术的目的和应用，桶形畸变可能是最突出的一种畸变。桶形畸变的效果可以是所成像的具有四个直边的矩形对象将得到边缘是凸的类似于桶的形状，因此而得名。根据变焦设置，几何畸变可能更明显或者更不明显，并且总趋势为随着变焦程度增大，畸变效果减小，然而畸变还取决于其他参数，诸如焦点。在一些应用中，桶形畸变的效果是可接受的或者甚至是需要的，然而在其他应用中，使用了对受影响后的图像的后处理。大部分图像后处理软件包括桶形畸变校正函数，其中用户可以改变各种参数来减小获取到的图像中桶形畸变的效果。当应用桶形畸变校正至视频流时，尤其当使用变焦光学器件时，使用试验和误差是不太适用的。解决方案是代替映射成像光学器件，使得对于光学器件(透镜、透镜组等)的每个变焦设置，待应用的校正函数是已知的。校正函数可以是将图像的畸变程度表示为半径(即，与光学轴的距离)的函数的多项式。通过对畸变曲线进行近似处理可以获得该多项式，该畸变曲线表示光学透镜的具体焦距的特性。具有这个信息，对于焦距的不同值，不论光学器件的特性如何，对于每个可能的变焦位置都能够计算一组多项式系数。这组系数可以被存储为常数值，并且随后当变焦设置变化时来应用该计算值。因此，图像处理单元可以设置有关于变焦设置的更新后数据。因此在映射成像光学器件之后，待执行的校正所需的输入仅仅是成像光学器件的当前变焦设置。在摄像机的成像处理模块中，根据之前执行的映射或者根据理论方法来重新布置像素。在上文和下文中，使用变焦来限定具有可变焦距设置的成像光学器件，正常地包括变焦距透镜系统和等焦面透镜系统这两种常见的类型。
技术实现思路
为了实现改善畸变校正的目的，本公开涉及一种校正和呈现具有用户限定纵横比的桶形畸变图像的方法。所述方法包括：在视频摄像机中获取桶形畸变图像的连续流，以及在所述视频摄像机内的图像处理单元中处理所述图像并且将所述处理后图像作为输出图像加入图像流，并且所述处理包括：应用桶形畸变校正，以便形成具有最小宽度和最小高度的校正后图像。最后一步，通过裁剪所述校正后图像至超过或等于所述最小高度的高度并且具有所述用户限定的纵横比来形成输出图像。然而值得提的是，校正后图像或输出图像都不是摄像机中的真实图像，并且它们仅仅作为图像信息或图像数据存在，这也将在具体实施方式中描述。对于本领域技术人员而言这是显而易见的，然而为了避免权利要求过度的书面解释，所以可以对此进行强调。当形成摄像机中的输出图像时维持纵横比(仍然指的是图像数据而不是真实图像)将防止视频流中断。通过使得高度超过最小高度(如本文所限定的)，因为也将保持更多的宽度信息，所以减小了丢失信息的量，或者至少增大了视图的视野。在一个或几个实施例中，输出图像的高度在一定程度上超过最小高度，并且在其他实施例中，超出最小高度的输出图像的区域可以被遮掩。由于具体实施方式中将描述的原因，以这种方式使得在最小高度可能变化的同时，可以维持相同的纵横比。在其他或相关实施例中，输出图像将被裁剪为小于或等于最小宽度的宽度，同时具有用户限定的纵横比，并且在以上间隔中的一个具体位置处，校正后图像可以被裁剪为等于最小宽度的宽度。如果摄像机的变焦设置改变，因为这种改变将影响桶形畸变的程度且因此影响校正后图像的特性，所以上述特征可能是尤其有利的。在具体实施例中，其可以结合其他实施例，当变焦设置改变时，对于每个变焦设置可以连续地执行图像处理。根据另一个专利技术构思，所述方法还包括使能可利用用户输入的用户交互，其中用户可以在之前给出的限制范围内自由地限定输出图像的格式，即，宽度小于或等于最小宽度并且高度大于最小高度，同时维持用户限定纵横比。根据本专利技术的任意实施例，在视频摄像机的图像处理单元中可以有利地执行本发明。这还使得在执行本方法的过程中能够实时供给图像，并且使接收端的负担最小化。在一个或多个实施例中，桶形畸变校正可以基于摄像机的当前变焦设置的输入，使得特定变焦设置对应于在桶形畸变校正中应用的具体校正函数。在任意实施例中，当使用相同的用户限定纵横比时，执行用户选择视图的功能，其中视图包括对应于未桶形畸变校正时所显示的图像的输出图像或者被桶形畸变校正后所显示的输出图像。在任意上述实施例中，桶形畸变校正可以基于摄像机的当前变焦设置。可以从摄像机的控制单元获取当前的变焦设置，并且通过使用变焦设置，可以为当前设置获取转换数据。在一个或多个实施例中，该方法还可以使能接收用户请求，所述用户请求包括在不具有桶形畸变校正时所显示的输出图像或校正了桶形畸变的输出图像之间的选择，其中对于任意输出图像使用相同的用户限定纵横比。附图说明图1是可以在本专利技术实施例中使用的一类视频摄像机的框图。图2示出了从图像传感器形成和读取的图像。图3示出了在应用桶形校正之后图2的图像。图4是示出如何从图3的校正后图像来裁剪区域的视图。图5是示出与图4不同地裁剪的图3的图像的视图。图6是从图5的裁剪步骤获得的图像。图7是具有被施加掩模的图6的图像。图8示出了在不同的环境下，类似于处理图7图像的方式来处理的图像。图9是示出本专利技术实施例的流程图。具体实施方式图1示出被布置为执行本专利技术一个实施例的摄像机10。摄像机10包括外壳12、透镜14、图像传感器16(用于记录摄像机视图的图像)、图像处理单元18(用于初始图像处理)、中央处理单元22(用于总控制且用于执行程序代码)、易失存储器22(用于临时存储信息)、非易失存储器24(用于永久存储信息)、以及网络接口26(用于通过网络接收和/或传输指令、信息和图像数据)。另外，中央处理单元20被布置为实施分区分组器件30、函数估计器32、用于从函数计算局部焦点最大值的器件33、焦点值计算器34、评估器件36(用于评估分区)、焦点分区选择器38(用于基于评估来选择分区)以及自动聚焦控制器40。通过布置当被执行时执行这些装置的功能的程序代码，中央处理单元20可以实施这些功能。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校正和呈现具有用户限定纵横比AR的桶形畸变图像的方法，包括：在视频摄像机中获取桶形畸变图像(50)的连续流，在所述视频摄像机内的图像处理单元中处理所述图像(50)，并且将处理后图像作为输出图像加入图像流，其中所述处理包括：应用桶形畸变校正，以便形成具有最小宽度(w’)和最小高度(h’)的校正后图像(54)，通过裁剪所述校正后图像(54)至超过或等于所述最小高度(h’)的高度并且具有所述用户限定纵横比AR，来产生输出图像(58)。

【技术特征摘要】
2014.12.19 EP 141991541.一种用于校正和呈现具有用户限定纵横比AR的桶形畸变图像的方法，包括：
在视频摄像机中获取桶形畸变图像(50)的连续流，
在所述视频摄像机内的图像处理单元中处理所述图像(50)，并且将处理后图像作为输
出图像加入图像流，其中所述处理包括：
应用桶形畸变校正，以便形成具有最小宽度(w’)和最小高度(h’)的校正后图像(54)，
通过裁剪所述校正后图像(54)至超过或等于所述最小高度(h’)的高度并且具有所述
用户限定纵横比AR，来产生输出图像(58)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述输出图像(58)的所述高度超过所述最小高度
(h’)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述最小高度(h’)外延伸的所述输出图像的区
域被遮掩(64，64’)，即，在光学轴限定坐标(0，0)的坐标系中，未包括在从–h’/2至h’/2的间
隔中的区域被遮掩。
4.根据权利要求1所述的方法，其中裁剪所述校正后图像(54)，以便形成具有宽度小于
或等于所述最小宽度(w’)的输出图像(58)，同时维持...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·格雷德加德，B·阿尔多，D·斯图津斯基，
申请(专利权)人：安讯士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE