以透视投影法输出影像的方法技术

本发明专利技术提供一种以圆柱形模式或透视投影模式输出影像的方法，该方法包括：（１）撷取一广角影像，是一圆形投影区域的影像，且格式可以为下列任一种：全圆形、圆角形矩形与全投影；（２）将广角影像看成是一种方位角模型．（３）利用镜头的视域角与该广角影像的一圆形投影区域的一半径，以在一具有多个方位角模式的影像中作选择；（４）详细定义一来源投射影像区域的一水平视域与一垂直视域，且该来源投射影像区域是方位角模式；（５）通过坐标转换，可以将方位角坐标模型转换成圆柱形坐标模型；（６）使用透视投影法取得圆柱形影像的局部透视投影影像；及（７）产生该输出影像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种以圆柱形模型经采用透视投影法输出影像的方法，尤指一种将鱼眼影像通过方位角模型描述经坐标转换成一圆柱形模型最后以透视投影法对圆柱形影像做局部透视投影，取得输出影像。
技术介绍
影像系统使用广角镜头这样的状况已经很久了。尤其是180度的鱼眼镜头在这个行业已经是很知名的。鱼眼镜头产生的影像一般与半球形、部分半球形、与视域有关。也就是说，广角镜头有较大的视角，这是相对于一般的照相机镜头。而由广角镜头所攫取的影像，一般都有镜像桶状的扭曲。 在攫取影像时，为校正由鱼眼/广角镜头所造成的影像桶状扭曲，大部分的浸入式观察器(immersive viewer)会在一来源影像的图像上执行几何式转换程序。依据“透视投影修正(perspective correction)”或“扭曲修正(dewarping)”，转换程序中会扭曲影像，以修正透视投影影像。透视投影修正会基于影像观察位置(image viewing position)的方向，调整影像至合适的透视投影影像。 目前，可以选择并防止一鱼眼影像的局部输出影像扭曲已有很好的方法与装置了。但是，这些传统的方法与装置却受限于许多限制。举例说明，(1)半球形模式(hemisphere model)受到180度的限制。(2)当观察位置(viewingposition)愈接近180度时，透视投影视图(perspective view)的扭曲也增加。(3)产生超过180度的透视投影输出影像(perspective view)是不可能的。(4)以半球形描述一真实的鱼眼镜头或广角镜头是不够的。(5)透视投影所产生的影像可以得到部份局部的无桶状扭曲影像，但无法投影产生出函涵概全局的无桶状扭曲标的影像，和他们之间的关系。 因此，找出一可以攫取并观察广角影像的方法与装置视有必要的。其条件必须如下(1)180度视域角的限制必须打破，甚且，视域角必须可以达到360度。(2)广角镜头必须可以涵盖整个区域的影像。(3)必须有一方法可以运用于各种不同投影特性的广角镜头上。(4)当扭曲部分已经校正过，一投影方式可将一完整的广角影像投射成另外一种坐标型式的影像，并大幅减少输出影像的扭曲量。 因此，找出一种可以选择并防止由一广角镜头所攫取的影像扭曲的方法是非常重要的，且特别是经由鱼眼镜头所产生的影像。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种以圆柱形模式或透视模式输出影像的方法，意即将一广角的视频影像转换成一扭曲减少的圆柱形模式或透视模式影像。 一种以在圆柱形影像上使用透视投影产生输出影像的方法，包括(1)撷取一广角影像，是一圆形区域投影影像(circular projection image)，且格式可以为下列任一种全圆形(full circle)、圆角形矩形(rounded rectangle)与全投影(fullprojection)；(2)利用鱼眼/广角镜头视域角(degree ofview)特性与该广角影像的一圆柱形投影区域的一半径，以在一具有多个方位角模式(Azimuthal Mode)的影像中作选择；(3)详细定义一来源投射影像区域的一水平视域(HFOVR；horizontal field of view range)与一垂直视域(VFOVR；vertical field of viewrange)，且该来源投射影像区域是方位角模式；(4)转换该方位角模式的来源投射影像区域为一圆柱形模式(Cylindrical Mode)的来源投射影像区域；(5)转换该圆柱形模式的来源投射影像区域为一透视投影模式(Perspective Mode)的来源投射影像区域；及(6)产生该输出影像。 本专利技术是有关于利用一种装置、算法与方法将一单一且扭曲的广角影像转换成单一或多个子影像组合成的影像，再行输出。该子标的影像(ObjectImage)不是扭曲在坐标转换过程中大幅缩减，就是在透视投影模式下得到仿真人眼透视效果所产生无扭曲的修正影像。而这些都是与人的眼睛所看到的作比较。 附图说明 本专利技术的较佳实施例的目的、精神与便利性将配合附图说明，以进行更深入的了解 图1A～F是本专利技术的一种以圆柱形模式或透视模式输出影像的方法的六个较佳实施例附图； 图1A-1是一极坐标方位的方位角投影附图； 图1A-1’是一赤道线方位的方位角投影附图； 图1A-2是一方位角至圆柱形投影的正切附图； 图1A-3是一方位角至圆柱形投影的正割附图； 图1B-1是一极坐标投影附图； 图1B-2是一赤道线投影附图； 图1B-3是一斜角投影附图； 图1B-4是图1A-2的另一观察方向附图； 图1B-5是图1A-3的另一观察方向附图； 图2是广角影像中不同的方位角模式与不同的视域角比较的一览表； 图3是圆柱形模式至方位角模式的反向图像投影附图； 图4A是一延展的来源广角影像附图； 图4B是一标的影像附图； 图4C是一具有详细说明的水平视域与垂直视域的标的影像附图； 图5A～D是包括了三个控制因素与一圆柱形影像； 图6是转换一方位角模式的视频影像至一圆柱形模式的视频影像的连续图像附图； 图7是利用一图像投影技术推衍出相关新的圆柱形影像； 图8是可能的镜头投影型式与结果影像的一览表； 图9是方位角家族与蒂梭扭送对照图(Tissot distortion indicatrix)一览表； 图10是具有透视投影的方位角家族附图； 图11是一方位角模式的等面积影像与一方位角模式的等距离影像； 图12是多个立体投影附图； 图13是在一房间内观察整个区域并装设一摄影机于该方间的墙面附图； 图13-1是在一门口，墙上或是一个垂直的载具上装设一摄影机观察整个分区附图； 图14是装设一台摄影机于一房间的一角落的一较高处与一角锥体视野空间附图； 图15是可求得一最小视域角的公式与相关图像附图； 图16是一圆柱形模式的等距离投影与一蒂梭扭送对照图附图； 图17是一种概念，是由Nicolas Auguste Tissot量测并绘出图像扭曲的附图； 图18是对应着一圆柱形坐标的平面的一经度角与一纬度角的计算附图；及 图19是产生一可输出的透视投影影像的连续图像附图。 附图标号 具体实施例方式 本专利技术是有关于利用一广角镜头产生的影像。如图1A-1、1A-1’、1A-2、1B-4所示，该影像可以是一球状体101’，并投影至一平面102’。该平面102’通常是正切(tangent)于该球状体101’，但是横切(secant)的，如图1A-3与1B-5所示。这些影像也是方位角模式(Azimuthal Mode)或天顶模式(Zenithal Mode)的投影影像。正切点(the point of tangency)详细定义出投影的方位。以功能性而言，该方位是投影的聚焦(focus)。平面投影(planar projection)的一般方位(regular aspect)是一极点投影121、一赤道线投影(Equatorial projection)122、与一斜角投影(Oblique proje本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以透视投影法模式输出影像的方法，其特征在于，该方法包括：　（１）撷取一广角影像，是一圆形区域投影影像，且格式可以为下列任一种：全圆形、圆角形矩形与全投影；　（２）利用镜头的视域角与所述的广角影像的一圆形投影区域，以使用多个方位角模式来描述所述的圆形区域投影影像；　（３）使用一来源投射影像区域的一水平视域与一垂直视域，且该来源投射影像区域是方位角模式；　（４）转换所述的方位角模式的来源投射影像为一圆柱形模式的来源影像投射影像；　（５）以透视投影法取得所述的圆柱形模式的来源投射影像为一透视投影形模式产生的输出部份区域影像；及　（６）产生所述的输出影像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：施广衍，
申请(专利权)人：爱眉电脑软体有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]