图像矫正方法、装置和电子系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像矫正方法、装置和电子系统，通过非同轴设置的主摄像机和副摄像机，获取针对同一拍摄目标的第一图像和第二图像；根据上述主副摄像机的基距，确定主副摄像机的旋转参数；根据旋转参数和主摄像机的摄像参数，对第一图像进行矫正，根据旋转参数、以及主副摄像机的摄像参数，对第二图像进行矫正，得到对应的竖直或水平方向上的视差为零的第一矫正图像和第二矫正图像。该方式中，对非同轴的第一图像和第二图像，通过上述旋转参数可以将第一图像和第二图像旋转至同轴，然后，对于第二图像，以旋转至同轴的第一图像为准，对第二图像进行矫正，提高了图像矫正的运算效率，同时提高了图像矫正结果的准确度以及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
图像矫正方法、装置和电子系统
本专利技术涉及图像矫正算法
，尤其是涉及一种图像矫正方法、装置和电子系统。
技术介绍
图像立体矫正，是指两幅图像分别进行一次平面射影变换，使两幅图像的对极线在同一水平方向上，而对极点被映射到无穷远处，这样可以使两幅图像只存在水平方向上的视差，从而使立体匹配问题从二维降到一维，提高匹配速度。相关技术中，可以采用多种方式实现图像立体矫正，例如，可以将两幅图像重投影到同一平面上以得到矫正图像；还可以将两幅图像重投影到共同的圆柱面上以得到矫正图像；或者还可以通过射影变换和放射变换实现图像矫正；但是这些方式或者计算复杂运算效率低，或者矫正结果稳定性较差，难以实际应用于如手机等终端设备这种既要求运算高效、又要求矫正结果准确稳定的场景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像矫正方法、装置和电子系统，以提高图像矫正的运算效率，同时提高图像校正结果的准确度和稳定性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像矫正方法，该包括：获取针对同一拍摄目标的第一图像和第二图像；其中，采集第一图像的主摄像机与采集第二图像的副摄像机非同轴设置；根据主摄像机与副摄像机的基距，确定主摄像机与副摄像机的相机坐标系的旋转参数；其中，旋转参数用于调整第一图像和第二图像，以使调整后的第一图像和第二图像对应的相机坐标系为同轴关系；根据旋转参数和主摄像机摄像参数，对第一图像进行矫正，得到第一图像对应的第一矫正图像；根据旋转参数、以及主摄像机和副摄像机的摄像参数，对第二图像进行矫正，得到第二图像对应的第二矫正图像；其中，第一矫正图像与第二矫正图像在竖直方向或水平方向上的视差为零。进一步的，根据主摄像机与副摄像机的基距，确定主摄像机与副摄像机的相机坐标系的旋转参数的步骤，包括：获取主摄像机和副摄像机在水平方向上的第一基距，以及主摄像机和副摄像机在竖直方向上的第二基距；根据第一基距和第二基距，确定主摄像机与副摄像机的相机坐标系的旋转参数。进一步的，根据第一基距和第二基距，确定主摄像机与副摄像机的相机坐标系的旋转参数的步骤，包括：主摄像机与副摄像机的相机坐标系的旋转参数Rn：其中，angle＝-atan(ty/tx)；atan代表反正切函数；tx为第一基距；ty为第二基距。进一步的，根据旋转参数和主摄像机的摄像参数，对第一图像进行矫正，得到第一图像对应的第一矫正图像的步骤，包括：根据旋转参数和主摄像机的内参数，对第一图像进行矫正，得到第一图像对应的第一矫正图像。进一步的，根据旋转参数和主摄像机的内参数，对第一图像进行矫正，得到第一图像对应的第一矫正图像的步骤，包括：第一图像对应的第一矫正图像其中，UL为第一图像；UnL为第一图像对应的第一矫正图像；KL为主摄像机的内参数；为主摄像机的内参数矩阵的逆矩阵；Rn为旋转参数。进一步的，根据旋转参数、以及主摄像机和副摄像机的摄像参数，对第二图像进行矫正，得到第二图像对应的第二矫正图像的步骤，包括：根据旋转参数、主摄像机的内参数，以及副摄像机的内参数和旋转矩阵，对第二图像进行矫正，得到第二图像对应的第二矫正图像。进一步的，根据旋转参数、主摄像机的内参数，以及副摄像机的内参数和旋转矩阵，对第二图像进行矫正，得到第二图像对应的第二矫正图像的步骤，包括：第二图像对应的第二矫正图像其中，UR为第二图像；UnR为第二图像对应的第二矫正图像；KL为主摄像机的内参数；Rn为旋转参数；R为副摄像机的旋转矩阵；R-1为副摄像机的旋转矩阵的逆矩阵；KR为副摄像机的内参数；为副摄像机的内参数矩阵的逆矩阵。进一步的，根据旋转参数和主摄像机的摄像参数，对第一图像进行矫正的步骤之前，该方法还包括：基于预设的目标函数，以及预设的参数调整范围，调整旋转参数和副摄像机的摄像参数。进一步的，基于预设的目标函数，以及预设的参数调整范围，调整旋转参数和副摄像机的摄像参数的步骤，包括：从第一图像和第二图像中提取特征点对：其中，特征点对包括第一图像中的第一特征点和第二图像中的第二特征点；第一特征点和第二特征点对应相同的世界坐标；设置目标函数，以使第一特征点的矫正点与第二特征点的矫正点的纵坐标的差值最小；其中，第一特征点的矫正点，通过下述方式得到：根据主摄像机的摄像参数和调整后的旋转参数，矫正第一特征点，得到第一特征点的矫正点；第二特征点的矫正点通过下述方式得到：根据主摄像机的摄像参数、调整后的旋转参数、以及调整后的副摄像机的摄像参数，矫正第二特征点，得到第二特征点的矫正点；基于目标函数，以及预设的参数调整范围，调整旋转参数和副摄像机的摄像参数。进一步的，设置目标函数，以使第一特征点的矫正点与第二特征点的矫正点的纵坐标的差值最小的步骤，包括：如果特征点对包括多对，针对每对特征点对，计算该特征点对中第一特征点的矫正点与第二特征点的矫正点的纵坐标差值；设置目标函数，以使多对特征点对对应的纵坐标差值之和最小。进一步的，基于目标函数，以及预设的参数调整范围，调整旋转参数和副摄像机的摄像参数的步骤，包括：基于目标函数，执行下述操作：在主摄像机和副摄像机水平方向上的第一基距的第一预设调整范围内，调整第一基距；在主摄像机和副摄像机竖直方向上的第二基距的第二预设调整范围内，调整第二基距；通过调整后的第一基距和第二基距，确定调整后的旋转参数；在副摄像机的旋转角度的预设调整范围之内，调整副摄像机的旋转角度；通过调整后的旋转角度，确定调整后的副摄像机的旋转矩阵；在副摄像机的内参数中的焦距的预设调整范围之内，调整副摄像机的内参数中的焦距；在副摄像机的内参数中的主点位置的预设调整范围之内，调整副摄像机的内参数中的主点位置；其中，主点为副摄像机的光轴与第二图像平面的交点。第二方面，本专利技术实施例提供了一种图像矫正装置，包括：图像获取模块，用于获取针对同一拍摄目标的第一图像和第二图像；其中，采集第一图像的主摄像机与采集第二图像的副摄像机非同轴设置；旋转参数确定模块，用于根据主摄像机与副摄像机的基距，确定主摄像机与副摄像机的相机坐标系的旋转参数；其中，旋转参数用于调整第一图像和第二图像，以使调整后的第一图像和第二图像对应的相机坐标系为同轴关系；第一图像矫正模块，用于根据旋转参数主摄像机的摄像参数，对第一图像进行矫正，得到第一图像对应的第一矫正图像；第二图像矫正模块，用于根据旋转参数、以及主摄像机和副摄像机的摄像参数，对第二图像进行矫正，得到第二图像对应的第二矫正图像；其中，第一矫正图像与第二矫正图像在竖直方向或水平方向上的视差为零。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子系统，该电子系统包括：处理设备和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理设备运行时执行如第一方面任一实施方式的图像矫正方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理设备运行时执行如第一方面任一实施方式的图像矫正方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种图像矫正方法、装置和电子系统，通过非同轴设置的主摄像机和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像矫正方法，其特征在于，包括：/n获取针对同一拍摄目标的第一图像和第二图像；其中，采集所述第一图像的主摄像机与采集所述第二图像的副摄像机非同轴设置；/n根据所述主摄像机与所述副摄像机的基距，确定所述主摄像机与所述副摄像机的相机坐标系的旋转参数；其中，所述旋转参数用于调整所述第一图像和所述第二图像，以使调整后的所述第一图像和所述第二图像对应的相机坐标系为同轴关系；/n根据所述旋转参数和所述主摄像机的摄像参数，对所述第一图像进行矫正，得到所述第一图像对应的第一矫正图像；/n根据所述旋转参数、以及所述主摄像机和所述副摄像机的摄像参数，对所述第二图像进行矫正，得到所述第二图像对应的第二矫正图像；其中，所述第一矫正图像与所述第二矫正图像在竖直方向或水平方向上的视差为零。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像矫正方法，其特征在于，包括：
获取针对同一拍摄目标的第一图像和第二图像；其中，采集所述第一图像的主摄像机与采集所述第二图像的副摄像机非同轴设置；
根据所述主摄像机与所述副摄像机的基距，确定所述主摄像机与所述副摄像机的相机坐标系的旋转参数；其中，所述旋转参数用于调整所述第一图像和所述第二图像，以使调整后的所述第一图像和所述第二图像对应的相机坐标系为同轴关系；
根据所述旋转参数和所述主摄像机的摄像参数，对所述第一图像进行矫正，得到所述第一图像对应的第一矫正图像；
根据所述旋转参数、以及所述主摄像机和所述副摄像机的摄像参数，对所述第二图像进行矫正，得到所述第二图像对应的第二矫正图像；其中，所述第一矫正图像与所述第二矫正图像在竖直方向或水平方向上的视差为零。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述主摄像机与所述副摄像机的基距，确定所述主摄像机与所述副摄像机的相机坐标系的旋转参数的步骤，包括：
获取所述主摄像机和所述副摄像机在水平方向上的第一基距，以及所述主摄像机和所述副摄像机在竖直方向上的第二基距；
根据所述第一基距和所述第二基距，确定所述主摄像机与所述副摄像机的相机坐标系的旋转参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一基距和所述第二基距，确定所述主摄像机与所述副摄像机的相机坐标系的旋转参数的步骤，包括：
所述主摄像机与所述副摄像机的相机坐标系的旋转参数Rn：



其中，angle＝-atan(ty/tx)；atan代表反正切函数；tx为所述第一基距；ty为所述第二基距。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述旋转参数和所述主摄像机的摄像参数，对所述第一图像进行矫正，得到所述第一图像对应的第一矫正图像的步骤，包括：
根据所述旋转参数和所述主摄像机的内参数，对所述第一图像进行矫正，得到所述第一图像对应的第一矫正图像。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述旋转参数和所述主摄像机的内参数，对所述第一图像进行矫正，得到所述第一图像对应的第一矫正图像的步骤，包括：
所述第一图像对应的第一矫正图像
其中，UL为所述第一图像；UnL为所述第一图像对应的第一矫正图像；KL为所述主摄像机的内参数；为所述主摄像机的内参数矩阵的逆矩阵；Rn为所述旋转参数。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述旋转参数、以及所述主摄像机和所述副摄像机的摄像参数，对所述第二图像进行矫正，得到所述第二图像对应的第二矫正图像的步骤，包括：
根据所述旋转参数、所述主摄像机的内参数，以及所述副摄像机的内参数和旋转矩阵，对所述第二图像进行矫正，得到所述第二图像对应的第二矫正图像。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述旋转参数、所述主摄像机的内参数，以及所述副摄像机的内参数和旋转矩阵，对所述第二图像进行矫正，得到所述第二图像对应的第二矫正图像的步骤，包括：
所述第二图像对应的第二矫正图像
其中，UR为所述第二图像；UnR为所述第二图像对应的第二矫正图像；KL为所述主摄像机的内参数；Rn为所述旋转参数；R为所述副摄像机的旋转矩阵；R-1为所述副摄像机的旋转矩阵的逆矩阵；KR为所述副摄像机的内参数；为所述副摄像机的内参数矩阵的逆矩阵。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述旋转参数和所述主摄像机的摄像参数，对所述第一图像进行矫正的步骤之前，所述方法还包括：基于预设的目标函数，以及预设的参数调整范围，调整所述旋转参数和所述副摄像机的摄像参数。


9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨露，胡刚，
申请(专利权)人：北京迈格威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11