确定单应矩阵的方法及其系统以及图像转换方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及确定单应矩阵的方法及其系统以及图像转换方法及其系统。所述确定单应矩阵的方法包括：对鱼眼图像和参考图像进行相同的区域划分，并使划分后的鱼眼图像中的子区域与参考图像中的相应子区域的尺寸大小相同，并且所述鱼眼图像和参考图像的尺寸大小相同；选择鱼眼图像中的一个子区域作为初始子区域，根据参考图像中与该子区域相应的子区域，计算该初始子区域的单应矩阵；以初始子区域为中心，依次向外计算其余子区域的单应矩阵。本发明专利技术实施例采用分区域并且每个子区域各自对应一个单应矩阵的方式，图像重合精准度高，避免了现有技术中整幅鱼眼图像只采用一个单应矩阵，导致鱼眼相机成像的图像重合精准度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
确定单应矩阵的方法及其系统以及图像转换方法及其系统
本专利技术属于计算机视觉
，具体涉及一种确定单应矩阵的方法及其系统以及图像转换方法及其系统。
技术介绍
鱼眼相机所采用的镜头是一种焦距为16mm或更短的并且视角接近或等于180°的镜头，这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，类似鱼眼，因此这类相机被称为鱼眼相机，所采用的镜头被称为鱼眼镜头。鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围，因此通过鱼眼镜头产生的画面效果超出了人们在实际生活中看见的景物是有规则的固定形态的范畴，导致鱼眼镜头与人们眼中的真实世界的景象存在很大的差别。而普通相机采用的平面镜头产生的画面效果几乎接近于人们眼中的真实世界的景象，因此，鱼眼相机成像的图像与普通相机成像的图像之间也存在很大的差别。为了将鱼眼相机成像的图像还原成人眼中的正常图像，可以对鱼眼相机成像的图像进行变换处理，使其尽量与普通相机成像的图像重合。这种将鱼眼相机成像的图像还原成人眼中的正常图像的技术，在实际应用中具有很广泛的前景，例如，通过鱼眼图像与普通相机拍摄的照片进行比对来识别目标人脸，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定单应矩阵的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：图像区域划分步骤：对鱼眼图像和参考图像进行相同的区域划分，并使划分后的鱼眼图像中的子区域与参考图像中的相应子区域的尺寸大小相同，其中，所述鱼眼图像和参考图像成像的场景相同，并且所述鱼眼图像和参考图像的尺寸大小相同；初始子区域的单应矩阵求解步骤：选择鱼眼图像中的一个子区域作为初始子区域，根据参考图像中与该子区域相应的子区域，计算该初始子区域的单应矩阵；其余子区域的单应矩阵求解步骤：以初始子区域为中心，依次向外计算其余子区域的单应矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种确定单应矩阵的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：图像区域划分步骤：对鱼眼图像和参考图像进行相同的区域划分，并使划分后的鱼眼图像中的子区域与参考图像中的相应子区域的尺寸大小相同，其中，所述鱼眼图像和参考图像成像的场景相同，并且所述鱼眼图像和参考图像的尺寸大小相同；初始子区域的单应矩阵求解步骤：选择鱼眼图像中的一个子区域作为初始子区域，根据参考图像中与该子区域相应的子区域，计算该初始子区域的单应矩阵；其余子区域的单应矩阵求解步骤：以初始子区域为中心，依次向外计算其余子区域的单应矩阵。2.根据权利要求1所述的确定单应矩阵的方法，其特征在于，所述鱼眼图像来源于鱼眼相机成像的图像，所述参考图像来源于采用平面镜头的普通相机成像的图像，所述初始子区域为鱼眼相机光轴中心所在的一个子区域；并且在所述其余子区域的单应矩阵求解步骤中，先根据初始子区域的单应矩阵，计算与初始子区域相邻的子区域的单应矩阵；然后再根据已计算出单应矩阵的子区域的单应矩阵，计算与所述已计算出单应矩阵的子区域相邻且需要计算单应矩阵的子区域的单应矩阵；如果需要计算单应矩阵的子区域存在多个相邻的且已计算出单应矩阵的子区域时，选取其中任意一个相邻的且已计算出单应矩阵的子区域，根据所述选取出的子区域的单应矩阵，计算需要计算单应矩阵的子区域的单应矩阵。3.根据权利要求2所述的确定单应矩阵的方法，其特征在于，以F1(x,y)表示已计算出单应矩阵的子区域，以F1(v,w)表示与该已计算出单应矩阵的子区域F1(x,y)相邻且需要计算单应矩阵的相邻子区域，以I1(v,w)表示参考图像中与子区域F1(v,w)相应的子区域，所述根据已计算出单应矩阵的子区域的单应矩阵，计算与所述已计算出单应矩阵的子区域相邻且需要计算单应矩阵的子区域的单应矩阵包括：步骤S131：根据子区域F1(x,y)的单应矩阵H(x,y)对子区域F1(v,w)进行变换，得到子区域F2(v,w)，计算子区域F2(v,w)及子区域I1(v,w)的均方误差值Md；设定迭代次数k、初始最优变换矩阵E和计数器C的初始值；步骤S132：计数器C的值加1，对最优变换矩阵E进行随机扰动变换，得到随机扰动变换矩阵E’；使用随机扰动变换矩阵E’对子区域F2(v,w)进行变换，生成子区域F3(v,w)；计算子区域F3(v,w)及子区域I1(v,w)的均方误差值D；比较均方误差值D和均方误差值Md的大小，若D<Md，则将均方误差值Md更新为均方误差D，将最优变换矩阵E更新为随机扰动变换矩阵E’，执行下一步骤；若D≥Md，则直接执行下一步骤；步骤S133：判断计数器C的值是否小于设定的迭代次数k，如果是，则返回步骤S132继续执行；如果否，则输出最优变换矩阵E；步骤S134：根据已计算出单应矩阵的子区域的单应矩阵H(x,y)和所述输出的最优变换矩阵E，计算相邻子区域F1(v,w)的单应矩阵H(v,w)，H(v,w)＝H(x,y)*E。4.根据权利要求1-3中任一项所述的确定单应矩阵的方法，其特征在于，在所述步骤图像区域划分步骤之前，该方法还包括：鱼眼图像生成步骤：对原始鱼眼图像进行矫正，生成鱼眼图像；图像粗匹配步骤：以鱼眼图像为基准，对原始参考图像进行匹配变换，生成所述参考图像。5.一种图像转换方法，其特征在于，该方法包括：子区域图像变换步骤：分别根据如权利要求1-4中任一项所述方法确定的每个子区域的单应矩阵，对鱼眼图像进行变换，得到变换后的图像，在变换后的图像中截取与该子区域相对应的区域，作为该子区域的变换子区域；子区域边界融合步骤：将各个变换子区域拼接并进行边界融合，生成目标图像。6.根据权利要求5所述的图像转换方...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺永刚，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44