一种图像的鸟瞰视角重投影方法、装置及便携式终端制造方法及图纸

本发明专利技术适用于数字图像处理领域，提供了一种图像的鸟瞰视角重投影方法、装置及便携式终端。所述方法包括：检测标定板图像中的四边形，确定候选四边形组，根据候选四边形组中面积排列前M位的M个四边形来确定图像中的特征角点，根据特征角点计算得到单应性变换矩阵，根据单应性变换矩阵，将图像重投影获得鸟瞰图图像。本发明专利技术无需获取标定板上所有角点，只需确定部分对应点的情况下将图像视角调整到鸟瞰图模式，同时能够保证图像的精确度，适用于目前所有的系统要求，可以适用更广阔的范围。

【技术实现步骤摘要】
一种图像的鸟瞰视角重投影方法、装置及便携式终端
本专利技术属于数字图像处理领域，尤其涉及一种图像的鸟瞰视角重投影方法、装置及便携式终端。
技术介绍
图像的鸟瞰视角重投影是设定一个虚拟视角到图像正上方，从而获得图像的鸟瞰图效果。图像的鸟瞰视角重投影方法常用于汽车的全景视图，用于汽车全景视野的360度重建，消除盲区，减少汽车安全事故的发生。在汽车的监视画面中，为了获取汽车附近区域的图像，一般选择使用鱼眼镜头获取较大视角范围内的图像信息，通过四个大广角的鱼眼镜头，分别拍摄汽车前后左右四个方向的图像。并对图像进行畸变校正，将四张校正图全部调整到鸟瞰图视角后再进行拼接。调整为鸟瞰图的算法中可以利用映射表将图像经过变换投射到俯视图的视角。但在此过程中，对于视角转换等过程需要人为进行参数调整以保证结果的准确。另外，对于从校正图中提取标定板的角点，现有技术需要获取标定板上所有角点，由于实际情况下图像由于角度、光源等原因质量可能较差，因此获取图像中全部角点的精确坐标比较困难，这导致最终得到的鸟瞰图效果无法达到预期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像的鸟瞰视角重投影方法、装置、计算机可读存储介质及便携式终端，旨在解决现有技术需要获取标定板上所有角点，然而实际情况下获取图像中全部角点的精确坐标比较困难，导致最终得到的鸟瞰图效果无法达到预期的问题。第一方面，本专利技术提供了一种图像的鸟瞰视角重投影方法，所述方法包括：检测标定板图像中的四边形；将检测到的四边形进行分组，将连接在一起的多个四边形划分到相同的四边形组，将四边形的数量大于N的任意一四边形组或者四边形最多的四边形组作为候选四边形组，N大于或等于2；检测候选四边形组中，面积排列前M位的M个四边形，并确定M个四边形之间的相邻位置关系，其中M大于或等于2；针对M个四边形，结合M个四边形之间的相邻位置关系，分别计算每个四边形对应标定板每个格子的权重值，将权重值最大时对应的标定板的格子位置作为四边形在标定板上的最可能位置；根据M个四边形之间的相邻位置关系和M个四边形在标定板上的最可能位置的关系，找出适合作为图像中的特征角点的四边形顶点；根据特征角点计算得到单应性变换矩阵；根据单应性变换矩阵，将图像重投影获得鸟瞰图图像。第二方面，本专利技术提供了一种图像的鸟瞰视角重投影装置，所述装置包括：第一检测模块，用于检测标定板图像中的四边形；分组模块，用于将检测到的四边形进行分组，将连接在一起的多个四边形划分到相同的四边形组，将四边形的数量大于N的任意一四边形组或者四边形最多的四边形组作为候选四边形组，N大于或等于2；第二检测模块，用于检测候选四边形组中，面积排列前M位的M个四边形，并确定M个四边形之间的相邻位置关系，其中M大于或等于2；位置确定模块，用于针对M个四边形，结合M个四边形之间的相邻位置关系，分别计算每个四边形对应标定板每个格子的权重值，将权重值最大时对应的标定板的格子位置作为四边形在标定板上的最可能位置；特征触点确定模块，用于根据M个四边形之间的相邻位置关系和M个四边形在标定板上的最可能位置的关系，找出适合作为图像中的特征角点的四边形顶点；计算模块，用于根据特征角点计算得到单应性变换矩阵；重投影模块，用于根据单应性变换矩阵，将图像重投影获得鸟瞰图图像。第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的图像的鸟瞰视角重投影方法的步骤。第四方面，本专利技术提供了一种便携式终端，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的图像的鸟瞰视角重投影方法的步骤。在本专利技术中，由于通过检测标定板图像中的四边形，确定候选四边形组，根据候选四边形组中面积排列前M位的M个四边形来确定图像中采集的特征角点，根据特征角点计算得到单应性变换矩阵，根据单应性变换矩阵，将图像重投影获得鸟瞰图图像。因此可以在图像清晰度不够高或标定板上角点由于遮挡、光源影响或摄像机角度等影响不能够提取全部角点的情况下，无需获取标定板上所有角点，只需确定部分对应点的情况下将图像视角调整到鸟瞰图模式，同时能够保证图像的精确度，适用于目前所有的系统要求，可以适用更广阔的范围。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的图像的鸟瞰视角重投影方法流程图。图2是标定板示意图。图3是检测到的标定板图像中的四边形以及连接在一起的四边形分组示意图。图4是在原图中整个标定板中所有格子可能的位置示意图。图5是本专利技术实施例二提供的图像的鸟瞰视角重投影装置的功能模块框图。图6是本专利技术实施例四提供的便携式终端的具体结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：请参阅图1，本专利技术实施例一提供的图像的鸟瞰视角重投影方法包括以下步骤：需注意的是，若有实质上相同的结果，本专利技术的图像的鸟瞰视角重投影方法并不以图1所示的流程顺序为限。S101、检测标定板图像中的四边形。由于不能提取到标定板上所有角点的精确坐标，因此需要检测标定板图像中的四边形，从中选择合适的特征角点求取单应性变换矩阵。标定板由黑白格子组成(如图2所示)，因此图像中的灰度值对比比较明显。因此在本专利技术实施例一中，S101具体包括以下步骤：将标定板图像转化成二值图像；计算标定板图像中每个像素点附近预定区域内的方差；将方差大于预设阈值(例如预设阈值为100)的像素点作为四边形边缘的点(如图3所示)，从而检测出标定板图像中的四边形；确定标定板图像中的四边形的四个顶点的图像坐标。方差小于预设阈值的像素点视为背景。一般显示效果较好的标定板格子边缘可以被检测到，对于光照不均匀或是标定板与背景地面相似的格子将被视为背景。在本专利技术实施例一中，所述将方差大于预设阈值的像素点作为四边形边缘的点之后，所述方法还可以包括以下步骤：判断根据方差大于预设阈值的像素点组成的四边形的面积、宽高和宽高比等是否符合标定板中标定格的基本尺寸要求，如果符合，则确认是标定板图像中的四边形，不符合的则视为背景。还可以根据实际情况自定义一些标准来筛选出标定板图像中的四边形。由于在二值化的方差图像中，只能粗略确定四边形的边缘，为了进一步精确四边形，最好将四边形边缘向外扩展，避免提取四边形时由于精确度不高造成的粗略边缘。因此，在本专利技术实施例一中，如果标定板图像不够清晰，则确定标定板图像中的四边形的四个顶点的图像坐标之后，所述方法还可以包括以下步骤：对于一个四边形的上下左右四条边，分别求每条边附近的平均梯度最大的线段作为四边形的准确边缘，每相邻两条边的交点为该四边形的顶点精确图像坐标。S102、将检测到的四边形进行分组，将连接在一起的多个四边形划分到相同的四边形组，将四边形的数量大于N的任意一四边形组或者四边形最多的四边形组作为候选四边形组，N大于或等于2。其中，N越大，准确性越高。当将四边形最多的四边形组作为候选四边形组时，投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像的鸟瞰视角重投影方法，其特征在于，所述方法包括：检测标定板图像中的四边形；将检测到的四边形进行分组，将连接在一起的多个四边形划分到相同的四边形组，将四边形的数量大于N的任意一四边形组或者四边形最多的四边形组作为候选四边形组，N大于或等于2；检测候选四边形组中，面积排列前M位的M个四边形，并确定M个四边形之间的相邻位置关系，其中M大于或等于2；针对M个四边形，结合M个四边形之间的相邻位置关系，分别计算每个四边形对应标定板每个格子的权重值，将权重值最大时对应的标定板的格子位置作为四边形在标定板上的最可能位置；根据M个四边形之间的相邻位置关系和M个四边形在标定板上的最可能位置的关系，找出适合作为图像中的特征角点的四边形顶点；根据特征角点计算得到单应性变换矩阵；根据单应性变换矩阵，将图像重投影获得鸟瞰图图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像的鸟瞰视角重投影方法，其特征在于，所述方法包括：检测标定板图像中的四边形；将检测到的四边形进行分组，将连接在一起的多个四边形划分到相同的四边形组，将四边形的数量大于N的任意一四边形组或者四边形最多的四边形组作为候选四边形组，N大于或等于2；检测候选四边形组中，面积排列前M位的M个四边形，并确定M个四边形之间的相邻位置关系，其中M大于或等于2；针对M个四边形，结合M个四边形之间的相邻位置关系，分别计算每个四边形对应标定板每个格子的权重值，将权重值最大时对应的标定板的格子位置作为四边形在标定板上的最可能位置；根据M个四边形之间的相邻位置关系和M个四边形在标定板上的最可能位置的关系，找出适合作为图像中的特征角点的四边形顶点；根据特征角点计算得到单应性变换矩阵；根据单应性变换矩阵，将图像重投影获得鸟瞰图图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测标定板图像中的四边形包括：将标定板图像转化成二值图像；计算标定板图像中每个像素点附近预定区域内的方差；将方差大于预设阈值的像素点作为四边形边缘的点，从而检测出标定板图像中的四边形；确定标定板图像中的四边形的四个顶点的图像坐标。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将方差大于预设阈值的像素点作为四边形边缘的点之后，所述方法还包括：判断根据方差大于预设阈值的像素点组成的四边形的面积、宽高和宽高比是否符合标定板中标定格的基本尺寸要求，如果符合，则确认是标定板图像中的四边形，不符合的则视为背景；确定标定板图像中的四边形的四个顶点的图像坐标之后，所述方法还包括：对于一个四边形的上下左右四条边，分别求每条边附近的平均梯度最大的线段作为四边形的准确边缘，每相邻两条边的交点为该四边形的顶点精确图像坐标。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，确定M个四边形之间的相邻位置关系通过以下方式：根据四边形的四个顶点的图像坐标来比对两个四边形的顶点之间的关系来确定M个四边形的位置关系。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据M个四边形之间的位置关系和M个四边形在标定板上的最可能位置的关系，找出适合作为图像中的特征角点的四边形顶点具体为：M个四边形在标定板上的最可能位置由行列数表示，针对M个四边形，分别根据每个四边形在标定板上的行列数，统计与其他四边形在标定板上的最可能位置的关系符合四边形之间的相邻位置关系的四边形数量，四边形数量称为频数，将频数最大时，四边形之间的相邻位置关系和四边形在标定板上的最可能位置的关系一致...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡煦辉，严卫健，邹咪，刘俊秀，石岭，
申请(专利权)人：深圳开阳电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44