图像的水平畸变矫正方法及水平畸变矫正装置制造方法及图纸

本申请涉及图像处理技术领域，提供了一种图像的水平畸变矫正方法及水平畸变矫正装置，该方法包括：获取第一畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据；在行有效期之前，基于第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数；在行有效期内，基于第二畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据完成畸变矫正计算输出矫正后图像的行像素点；基于矫正后图像的行像素点，生成矫正后图像。该装置包括：存储器、行畸变插值单元、步长及畸变相对系数计算单元、行数据读写控制单元、畸变矫正计算单元。通过预处理的方式将复杂的畸变矫正计算进行拆分，提高实时性，且占用存储资源小；同时解决了畸变矫正后边缘物体宽高比失调的问题。

【技术实现步骤摘要】
图像的水平畸变矫正方法及水平畸变矫正装置
本专利技术涉及图像处理
，提供了一种图像的水平畸变矫正方法及水平畸变矫正装置。
技术介绍
摄像机标定是三维视觉检测领域中的基本问题，作为检测系统中信息获取单元的摄像机，其参数标定的精度将直接影响测到测量结果，因而是视觉测量中的关键和前提。对高精度视觉检测系统而言，采用针孔摄像机模型描述是不充分的，通常还需要考虑镜头的畸变模型。传统摄像机标定方法是将镜头畸变参量与摄像机模型中的其他参量一起估计，其具有代表性的方法包括张氏标定法。现有的监控摄像头，是一种半导体成像器件，目前主流的成像器件包括电荷耦合元件(Charge-CoupledDevice，CCD)和互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)图像传感器。监控摄像头实际工作过程中，由于光学系统的设计、加工和装调所致，往往会出现畸变现象，使得成像时，比如常见的桶形畸变，从而不利于我们对目标进行准确的辨认、分析和判断。目前大多数畸变矫正采用的张氏标定法，对这类监控摄像头的标定和畸变矫正处理过程过于复杂且占用大量内部存储资源，进而影响了监控摄像头的拍摄处理效率，导致实时性较差，同时对系统的存储资源或者存储访问带宽带来挑战。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种图像的水平畸变矫正方法及水平畸变矫正装置，基于预置的标定点上的畸变强度参数，利用行消隐期或者采用乒乓操作方式对下一行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度值进行插值预处理，以用于行有效期内的其他插值计算，通过这种预处理畸变强度的方式将复杂的畸变矫正计算进行拆分，大大节约畸变矫正计算的时间，提高实时性；并且基于预处理得到的水平中心点畸变强度计算扫描步长以读入需要用到的像素点数据，使得行有效期内畸变矫正计算中仅需要单行像素点数据缓冲存储空间和预处理的行水平中心点畸变强度的存储空间，存储资源占用小。另外，通过简化标定方案的思想对行像素点两端畸变的像素点进行矫正处理得到无畸变的行像素点，最终完成图像的畸变矫正，矫正过程中畸变图像的边缘畸变像素点得以恢复，解决了现有技术中畸变矫正后边缘物体宽高比失调的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种图像的水平畸变矫正方法，用于电子设备，包括：获取第一畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据；在行有效期之前，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数；在行有效期内，基于所述第二畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据完成畸变矫正计算输出矫正后图像的行像素点；基于矫正后图像的行像素点，生成矫正后图像。例如，畸变矫正装置中设置控制寄存器，可以从总线获取标定点畸变强度参数存入畸变矫正装置中，行有效期开始后，矫正前图像的行像素点输入畸变矫正装置，畸变矫正装置中的行图像数据缓冲区存储器存储该行输入像素点数据。畸变矫正装置基于标定点畸变强度参数进行的插值计算，预处理得到下一行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度，并基于水平中心点畸变强度和该行输入像素点数据进一步进行畸变矫正的其他计算得到该行输出像素点数据。最终基于若干行输出像素点数据，生成矫正后图像。在上述第一方面的一种可能的实现中，上述方法还包括：所述在行有效期之前，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数包括：在行有效期之前的行消隐期内，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数；或者采用乒乓操作方法，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数。所述矫正前图像的行像素点数据输入的时钟周期为所述行有效期，所述行有效期之间的间隔时钟周期为所述行消隐期。例如，畸变矫正装置可以在行有效期之前的行消隐期内进行插值计算，预处理得到下一行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度，也可以采用乒乓操作方法，在当前行有效期内进行其他畸变矫正计算的同时，进行插值计算预处理得到下一行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度。在上述第一方面的一种可能的实现中，所述采用乒乓操作方法包括：在上一行有效期内，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到当前行像素点所在栅格的第二畸变强度参数，以及在帧消隐期内，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到下一帧的第一行像素点所在栅格的第二畸变强度参数，其中所述矫正前图像的帧数据输入的时钟周期为帧有效期，所述帧有效期之间的间隔时钟周期为所述帧消隐期。例如，畸变矫正装置采用乒乓操作方法进行插值计算，预处理得到下一行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度，第一行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度可以在帧有效期开始之前的帧消隐期内完成。在上述第一方面的一种可能的实现中，上述方法还包括：所述在行有效期内基于所述第二畸变强度参数完成畸变矫正计算包括：在行有效期内，基于所述第二畸变强度参数计算扫描步长，并且基于所述扫描步长的整数部分读取所述矫正前图像的行像素点数据；基于所述扫描步长的小数部分计算畸变相对系数。例如，畸变矫正装置中设置步长及畸变相对系数计算单元，以用于通过设计好的计算电路计算扫描步长，计算扫描步长时，需要先基于该行像素点所在栅格的水平中心点畸变强度来计算当前扫描点处的畸变强度，再进一步计算扫描步长。畸变矫正装置中还设置有行数据读写控制单元，该单元基于上述计算得到的扫描步长的整数部分控制从行图像数据缓冲存储器中读取当前行的输入像素点数据，以用于其他计算。步长及畸变相对系数计算单元可以进一步基于上述计算得到的扫描步长的小数部分计算出畸变相对系数。在上述第一方面的一种可能的实现中，上述方法还包括：所述基于所述扫描步长的整数部分读取所述矫正前图像的行像素点数据包括：在所述扫描步长的整数部分为0的情况下，读取当前行的当前像素点数据；在所述扫描步长的整数部分为1的情况下，读取当前行的下一个像素点数据。例如，畸变矫正装置中的行数据读写控制单元基于上述计算得到的扫描步长的整数部分控制从行图像数据缓冲存储器中读取当前行的输入像素点数据，当计算得到的扫描步长小于1时，即该扫描步长的整数部分为0时，则行数据读写控制单元控制读取当前行的当前像素点数据。当计算得到的扫描步长等于1时，即该扫描步长的整数部分为1时，则行数据读写控制单元控制读取当前行的下一个像素点数据。在上述第一方面的一种可能的实现中，上述方法还包括：所述基于所述扫描步长的小数部分计算畸变相对系数包括：基于所述扫描步长的小数部分确定相邻所述行输入像素点之间的亚像素点位置，并且基于所述亚像素点位置计算相应的行输出像素点的缩放参数以确定所述畸变相对系数。例如，在本申请的技术方案实现中，把相邻的两个输入像素点之间归一化成了若干个亚像素点，例如，8192个亚像素点。根据扫描步长的小数部分可以确定相邻的两个行输入像素点之间的亚像素点位置，进一步基于确定的亚像素点位置可以计算出相应的行输出像素点的缩放参数，通过该缩放参数确定畸变相对系数。在上述第一方面的一种可能的实现中，上述方法还包括：所述矫正前图像的行像素点数据包括像素值，以及所述第一畸变强度参数为图像栅格模型中栅格的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像的水平畸变矫正方法，用于电子设备，其特征在于，包括：/n获取第一畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据；/n在行有效期之前，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数；/n在行有效期内，基于所述第二畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据完成畸变矫正计算输出矫正后图像的行像素点；/n基于矫正后图像的行像素点，生成矫正后图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像的水平畸变矫正方法，用于电子设备，其特征在于，包括：
获取第一畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据；
在行有效期之前，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数；
在行有效期内，基于所述第二畸变强度参数及矫正前图像的行像素点数据完成畸变矫正计算输出矫正后图像的行像素点；
基于矫正后图像的行像素点，生成矫正后图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在行有效期之前，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数包括：
在行有效期之前的行消隐期内，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数；或者
采用乒乓操作方法，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到第二畸变强度参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述矫正前图像的行像素点数据输入的时钟周期为所述行有效期，所述行有效期之间的间隔时钟周期为所述行消隐期。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用乒乓操作方法包括：
在上一行有效期内，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到当前行像素点所在栅格的第二畸变强度参数，以及
在帧消隐期内，基于所述第一畸变强度参数进行插值计算得到下一帧的第一行像素点所在栅格的第二畸变强度参数，其中
所述矫正前图像的帧数据输入的时钟周期为帧有效期，所述帧有效期之间的间隔时钟周期为所述帧消隐期。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在行有效期内基于所述第二畸变强度参数完成畸变矫正计算包括：在行有效期内，基于所述第二畸变强度参数计算扫描步长，并且
基于所述扫描步长的整数部分读取所述矫正前图像的行像素点数据；
基于所述扫描步长的小数部分计算畸变相对系数。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描步长的整数部分读取所述矫正前图像的行像素点数据包括：
在所述扫描步长的整数部分为0的情况下，读取当前行的当前像素点数据；
在所述扫描步长的整数部分为1的情况下，读取当前行的下一个像素点数据。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描步长的小数部分计算畸变相对系数包括：基于所述扫描步长的小数部分确定相邻所述行输入像素点之间的亚像素点位置，并且
基于所述亚像素点位置计算相应的行输出像素点的缩放参数以确定所述畸变相对系数。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述矫正前图像的行像素点数据包括像素值，以及
所述第一畸变强度参数为图像栅格模型中栅格的标定点畸变强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝川，刘宇轩，
申请(专利权)人：安谋科技中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31