广角镜头校正系统及其方法技术方案

一种广角镜头校正系统及其方法，广角镜头校正系统包含旋转单元、影像输入单元及处理单元。旋转单元可设置待校正镜头，旋转单元的旋转方向可与水平方向平行，且其光轴中心可对准基准物。影像输入单元可接收待校正镜头的影像。处理单元可控制旋转单元旋转，并可分析待校正镜头的影像。处理单元可执行扭曲校正程序以控制旋转单元以第一预设角度沿着旋转方向连续旋转，并可记录每次旋转第一预设角度后基准物的影像与光轴中心的距离与总旋转角度以建立扭曲校正模型。

【技术实现步骤摘要】
广角镜头校正系统及其方法
本专利技术涉及一种镜头校正系统，特别涉及一种广角镜头校正系统。本专利技术还涉及此广角镜头校正系统的校正方法。
技术介绍
广角镜头的摄像范围较一般的镜头大，故广角镜头能以更宽阔的视角进行拍摄，而由于广角镜头具有较大的视角范围，因此其通常被广泛应用到监控系统或车载的摄像装置上。而目前，市场上对广角镜头的需求也在增加。然而，由于广角镜头本身的设计，广角镜头所撷取的影像中的物体通常会产生严重扭曲，更广角镜头的感光元件的设计，且广角镜头所撷取的影像中的物体的几何形状也无法真实呈现，使其无法展现其拍摄物体的真实样貌。而传统的可视范围(Fieldofview)校正方法并无法有效地校正广角镜头上述的问题，因此其效能还有待提升。而其它的校正方法无法应用于具有暗角的广角镜头，故应用上也受到很大的限制。因此，如何提出一种广角镜头校正系统，能够有效改善现有技术的校正系统会产生效能不佳、应用上受到限制及成本过高的情况已成为一个刻不容缓的问题。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的其中一目的就是在提供一种广角镜头校正系统及其方法，以解决现有技术的广角镜头校正系统效能不佳、应用上受到限制及成本过高的问题。根据本专利技术的其中一目的，提出一种广角镜头校正系统，其可包含旋转单元、影像输入单元及处理单元。旋转单元可设置待校正镜头，旋转单元的旋转方向可与水平方向平行，且其光轴中心可对准基准物。影像输入单元可接收待校正镜头的影像。处理单元可控制旋转单元旋转，并可分析待校正镜头的影像。处理单元可执行扭曲校正程序以控制旋转单元以第一预设角度沿着旋转方向连续旋转，并可记录每次旋转第一预设角度后基准物的影像与光轴中心的距离与总旋转角度以建立扭曲校正模型。根据本专利技术的其中一目的，再提出一种广角镜头校正方法，其可包含下列步骤：提供基准物；使待校正镜头的光轴中心对准基准物；以第一预设角度沿着旋转方向连续旋转待校正镜头，旋转方向与待水平方向平行；以及记录每次旋转第一预设角度后基准物的影像与光轴中心的距离与总旋转角度以建立扭曲校正模型。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术的广角镜头校正系统的第一实施例的示意图；图2为本专利技术的广角镜头校正系统的第一实施例的流程图；图3为本专利技术的广角镜头校正系统的第二实施例的示意图；图4为本专利技术的广角镜头校正系统的第二实施例的第一流程图；图5为本专利技术的广角镜头校正系统的第二实施例的第二流程图；图6为本专利技术的广角镜头校正系统的第二实施例的第二流程图；图7为本专利技术的广角镜头校正系统的第三实施例的第一示意图；图8为本专利技术的广角镜头校正系统的第三实施例的第二示意图。其中，附图标记1广角镜头校正系统11处理单元111前处理单元112扭曲校正演算单元113控制单元114记忆体单元115中央处理单元12旋转单元13影像输入单元14影像输出单元15显示单元C待校正镜头R基准物S21～S24、S41～S44、S51～S54、S61～S67步骤流程具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术的广角镜头校正系统及其方法的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同元件是以相同的符号标示来说明。请参阅图1，为本专利技术的广角镜头校正系统的第一实施例的示意图。如图所示，广角镜头校正系统1可包含旋转单元12、影像输入单元13及处理单元11。旋转单元12可以设置待校正镜头C，其中，旋转单元12的旋转方向可与水平方向平行，待校正镜头C的光轴中心可以对准基准物R。影像输入单元13可以接收待校正镜头C的影像，并传送至处理单元11。处理单元11可控制旋转单元12旋转，并可分析待校正镜头C的影像。首先，处理单元11可执行扭曲校正程序以建立扭曲校正模型，其可用于对待校正镜头C的影像扭曲进行校正。当处理单元11执行扭曲校正程序时，处理单元11可控制旋转单元12以第一预设角度沿着旋转方向连续旋转，并可记录每次旋转单元12旋转第一预设角度后，总旋转角度及基准物R的影像与光轴中心的距离，直到基准物R超出待校正镜头C的观测范围，如此即可建立扭曲校正模型。接下来，处理单元11可执行长短轴校正程序，其可还原待校正镜头C的影像中的物体的真实几何形状。当处理单元11执行长短轴校正程序时，处理单元11可先为待校正镜头C的影像的短轴与长轴的比例提供预设值，并可根据预设值对待校正镜头C的至少二特征点的影像执行长短轴比例校正以产生第一校正影像，其中，上述该些特征点在真实空间中具有已知的几何形状，例如：二特征点的连线为一垂直的直线，即二特征点具有相同的横座标；或是三特征点可构成一个正三角形或其它几何形状等等。在获得第一校正影像后，处理单元11可更以根据扭曲校正模型校正第一校正影像以产生第二校正影像。最后，处理单元11可以判断第二校正影像中该些特征点是否符合其在真实空间中的几何形状，若该些特征点不符合其真实空间中的几何形状，处理单元11则可以调整预设值，并可重复上述步骤直到该些特征点符合其真实空间中的几何形状，如此则完成校正程序。除此之外，若待校正镜头C的光轴中心是未知的情况下，处理单元11也可执行光轴中心校正程序以计算待校正镜头C的光轴中心。当处理单元11执行光轴中心校正程序时，处理单元11可先提供一预设光轴中心，并可将基准物R对预设光轴中心，并可以第二预设角度沿着水平方向的二侧分别转动旋转单元12，以产生第一对称校正参数，而处理单元11则可根据第一对称校正参数计算待校正镜头C的垂直对称轴。处理单元11可进一步根据待校正镜头C的影像中二个特征点的垂直平分线及待校正镜头C的影像的另外二个特征点的垂直平分线计算第一交点，再转动待校正镜头C使该些特征点的位置改变，并再次根据待校正镜头C的影像的二个特征点的垂直平分线及待校正镜头C的影像的另外二个特征点的垂直平分线计算第二交点。如此，处理单元11则可以根据第一交点及第二交点计算待校正镜头C的水平对称轴，并可根据垂直对称轴与水平对称轴的交点计算待校正镜头C的光轴中心。由上述可知，本实施例的广角镜头校正系统不需要通过任何特殊的装置、复杂的数学模型及精密的影像处理技术，而是通过旋转单元及简单的数学运算来执行光轴中心校正、扭曲校正及长短轴校正，因此本专利技术的实施例的广角镜头校正系统不但更为准确，且成本可以有效地降低。请参阅图2，为本专利技术的广角镜头校正系统的第一实施例的流程图。本实施例可包含下列步骤：在步骤S21中，提供一基准物。在步骤S22中，使待校正镜头的光轴中心对准基准物。在步骤S23中，以预设角度连续旋转待校正镜头直到基准物超出待校正镜头的观测范围，旋转方向与水平方向平行。在步骤S24中，记录每次旋转预设角度后，基准物的影像与光轴中心的距离与总旋转角度以建立扭曲校正模型。本实施例更可包含下列步骤：在步骤S25中，提供至少二特征点于待校正镜头的影像，该些特征点在真实空间中具有一几何关系。在步骤S26中，为待校正镜头的影像的短轴与长轴的比例提供预设值。在步骤S27中，根据预设值对待校正镜头的影像执行长短轴比例校正以产生第一校正影像。在步骤S28中，根据扭曲校正模型对第一校正影像执行扭曲校正以产生第二校正影像。在步骤S29中，判断第二校正影像中的至少二特征点是否符合真实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广角镜头校正系统，其特征在于，包含：一旋转单元，用于设置一待校正镜头，该旋转单元的一旋转方向与一水平方向平行，且该待校正镜头的一光轴中心对准一基准物；一影像输入单元，接收该待校正镜头的影像；以及一处理单元，控制该旋转单元旋转，并分析该待校正镜头的影像；其中，该处理单元执行一扭曲校正程序以控制该旋转单元以一第一预设角度沿着该旋转方向连续旋转，并记录每次旋转该第一预设角度后该基准物的影像与该光轴中心的距离与一总旋转角度以建立该扭曲校正模型。

【技术特征摘要】
2015.12.11 TW 1041417891.一种广角镜头校正系统，其特征在于，包含：一旋转单元，用于设置一待校正镜头，该旋转单元的一旋转方向与一水平方向平行，且该待校正镜头的一光轴中心对准一基准物；一影像输入单元，接收该待校正镜头的影像；以及一处理单元，控制该旋转单元旋转，并分析该待校正镜头的影像；其中，该处理单元执行一扭曲校正程序以控制该旋转单元以一第一预设角度沿着该旋转方向连续旋转，并记录每次旋转该第一预设角度后该基准物的影像与该光轴中心的距离与一总旋转角度以建立该扭曲校正模型。2.根据权利要求1所述的广角镜头校正系统，其特征在于，该处理单元包含一前处理单元，该前处理单元对该待校正镜头的影像执行轮廓强化与颜色增益。3.根据权利要求1所述的广角镜头校正系统，其特征在于，该处理单元更包含一扭曲校正演算单元，该扭曲校正演算单元接收待校正镜头的影像的特征信息、执行该扭曲校正程序的演算流程、控制该旋转单元的旋转角度，以产生该扭曲校正模型。4.根据权利要求1所述的广角镜头校正系统，其特征在于，该处理单元更包含一中央处理单元，该中央处理单元执行芯片初始化、影像前处理、扭曲校正演算、绘图及逻辑判断。5.根据权利要求1所述的广角镜头校正系统，其特征在于，该处理单元更包含一控制单元，该控制单元控制该旋转单元旋转。6.根据权利要求1所述的广角镜头校正系统，其特征在于，该处理单元更包含一记忆体单元，该记忆体单元做为一数据暂存区。7.一种广角镜头校正方法，其特征在于，包含下列步骤：提供一基准物；使一待校正镜头的一光轴中心对准该基准物；以一第一预设角度沿着一旋转方向连续旋转该待校正镜头，该旋转方向与一水平方向平行；以及记录每次旋转该第一预设角度后该基准物的影像与该光轴中心的距离与一总旋转角度以建立一扭曲校正模型。8.根据权利要求7所述的广角镜头校正方法，其特征在于，更包含下列步骤：以该第一预设角度沿着该旋转方向连续旋转该待校正镜头，直到该基准物超出该待校正镜头的观测范围。9.根据权利要求7所述的广角镜头校正方法，其特征在于，更包含下列步骤：提供至少二特征点于该待校正镜头的影像，该些特征点在真实空间中具有一几何关系；为该待校正镜头的影像的短轴与长轴的比例提供一预设值；根据该预设值对该待校正镜头的影像执行一长短轴比例校正以产生一第一校正影像；根据该扭曲校正模型对该第一校正影像执行一扭曲校正以产生一第二校正影像；以及判断该...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟成，陈禹仲，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71