一种实时图像序列的几何映射方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种实时图像序列的几何映射方法和装置，方法包括：建立原始图像序列和目标图像序列的按输出图像像素坐标顺序排列的输出顺序映射表；在不改变输出顺序映射表中映射对的内部对应关系的前提下，对映射对重新排序，将映射对按照原始图像的浮点坐标的整数部分顺序进行排列，排列的顺序与原始图像的像素输入的顺序一致，建立输入顺序定点映射表；根据输入顺序定点映射表中映射单元中对应的映射对的数量对输入顺序定点映射表进行压缩，建立输入顺序压缩映射表；在接入实时图像序列时对输入顺序压缩映射表进行读取和恢复，并执行映射操作。本发明专利技术能够在较低的硬件资源条件下以高实时性达到图像序列的几何映射的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种实时图像序列的几何映射方法和装置
本专利技术涉及图像序列映射
，特别是涉及一种实时图像序列的几何映射方法和装置。
技术介绍
基于图像传感器的被动视觉传感器方案在工业检测、自动驾驶、自主导航领域得到越来越多的研究和应用，这些应用领域中，视觉传感器的实时性和低功耗成为关键指标。图像传感器数据在具有丰富信息量的同时，其超大数据量带来的运算成本降低了它的实时性，也成为影响其应用推广的不利因素，而双目或多目的图像传感器使得该问题被成倍放大，更增加了应用的困难。因此，研制实时性高且低成本低功耗的视觉传感器对于视觉传感器的推广具有重要意义。在被动视觉传感器的应用过程中，图像的几何变换是一种常见的基础需求，特别是在双目立体视觉应用中，双目图像序列的标定和校正是双目立体视觉传感器开展后端视觉算法的基础和前提。现有的图像序列映射技术方案有：(1)通用处理器方案，是使用个人电脑、工业电脑、服务器等通用运算单元所采用的方式，该方案本身在价格和功耗上均较高，且需要缓存整帧图像数据并执行串行映射处理，实时性低；(2)通用GPU方案，是在装备了GPU加速卡的通用运算单元上采用的方案，该方案价格和功耗更高，虽然在映射方式上可并行加速，但因为同样需要缓存数据，因而实时性较低；(3)专用芯片方案，目前仅有国外的芯片厂家提供，该方案解决了成本和功耗的问题，但在一定程序上受硬件资源的限制。(4)传统可编程逻辑器件的映射方案，未对映射方案实现优化，需要更高的缓存资源和更高的硬件成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种实时图像序列的几何映射方法和装置，能够在较低的硬件资源条件下以高实时性实现图像序列的几何映射的目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种实时图像序列的几何映射方法，包括以下步骤：(1)建立原始图像序列和目标图像序列的输出顺序映射表，所述输出顺序映射表用于完成从原始图像序列向目标图像序列的映射；(2)在不改变所述输出顺序映射表中映射对的内部对应关系的前提下，对所述映射对重新排序，将映射对按照原始图像的浮点坐标的整数部分顺序进行排列，所述排列的顺序与所述原始图像的像素输入的顺序一致，建立输入顺序定点映射表；(3)根据所述输入顺序定点映射表中映射单元中对应的映射对的数量对所述输入顺序定点映射表进行压缩，建立输入顺序压缩映射表；(4)在接入实时图像序列时对所述输入顺序压缩映射表进行读取和恢复，并执行映射操作。所述步骤(1)具体为：以所述目标图像的像素坐标(u,v)为变量通过映射函数求得所述原始图像中对应的浮点坐标(x,y)，形成一个映射对((u,v),(x,y))，进而遍历(u,v)得到所有映射对的集合，形成所述输出顺序映射表。所述步骤(2)具体包括以下步骤：(21)把所述输出顺序映射表中映射对的原始图像浮点坐标(x,y)按[y]从小到大进行排列，将[y]相同的所有映射对组成映射单行；对所述映射单行内的映射对，按[x]从小到大进行排列；其中，[x]和[y]分别表示原始图像中对应的浮点坐标中x和y的整数部分；(22)对排序完成的映射对的原始图像浮点坐标(x,y)做定点化处理，建立所述输入顺序定点映射表。所述步骤(3)具体为：(31)基于所述输入顺序定点映射表统计当前映射单元下对应的映射对数量；(32)当所述当前映射单元下对应的映射对数量为零时，统计包含当前映射单元在内的连续无效映射单元中的个数并更新在RemapA0中，一组连续的无效映射单元仅对应一个RemapA0并在第一个映射单元的位置建立；(33)当所述当前映射单元下对应的映射对数量为1时，创建RemapA1并记录当前映射单元下的单个映射对的压缩信息，即映射对的原始图像浮点坐标的定点小数部分信息、映射对的目标图像整数坐标与原始图像浮点坐标整数部分的差值；(34)当所述当前映射单元下对应的映射对数量大于1时，创建RemapAn和n个RemapB；排序求出映射单元内包含的所有映射对的目标图像的像素坐标中u的最小值umin和v的最小值vmin，并将(umin,vmin)定义为基准点坐标记录在RemapAn中，RemapB分别记录当前映射单元中其它映射对相对于RamapAn的微小偏移信息；(35)重复步骤(31)-(34)对所有映射单元进行处理，完成对所述输入顺序定点映射表的压缩，建立输入顺序压缩映射表。所述输入顺序压缩映射表的单个映射对中未包含原始图像浮点坐标，映射对的原始图像浮点坐标根据所述输入顺序压缩映射表的排列顺序及无效映射单元的数量恢复；所述步骤(4)具体为：(41)根据接入的实时图像序列的像素坐标([x],[y])索引所述输入顺序压缩映射表，读取RemapA并解析RemapA的类型；(42)当RemapA判定为RemapA0时，则包括当前像素对应的映射单元在内的多个连续映射单元为无效数据；(43)当RemapA判定为RemapA1时，则当前像素对应的映射单元有1个映射对，映射对恢复并完成图像映射；(44)当RemapA判定为RemapAn时，则当前像素对应的映射单元有n个映射对，根据RemapAn和n个RemapB完成整个映射单元内所有映射对的恢复并完成图像映射。本专利技术中由原始图像向目标图像的映射表中，映射对按原始图像浮点坐标的整数部分顺序排列，该排列顺序与输入原始图像的像素输入顺序一致，通过对原始图像的输入像素计数的方法恢复映射对的原始图像浮点坐标的整数部分，无需在映射表中单独记录。本专利技术中压缩的映射表不直接存储绝对像素坐标，而是依据映射对的原始图像坐标与目标图像坐标近邻的特点，存储原始图像浮点坐标的小数部分和映射对的输出坐标与输入坐标整数部分的差值，以减小映射关系的存储位宽。本专利技术中映射对按原始图像浮点坐标的整数部分顺序排列后，原始图像浮点坐标的整数部分相同的映射对的数量按等于0、等于1、大于1三种情况分别进行数据压缩，减小映射表的空间。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种实时图像序列的几何映射装置，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述实时图像序列的几何映射方法的步骤。有益效果由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术首先建立原始图像序列和目标图像序列的映射表，然后对映射表进行适当的排序处理、压缩处理后存储，最后在接入实时图像序列时对映射表进行读取和恢复处理并执行映射操作，从而达到在较低的硬件资源条件下以高实时性实现图像序列的几何映射的目的。该方法可应用于对机器视觉、广域智能监控，视觉定位与导航等领域。附图说明图1是本专利技术实施方式的流程图；图2是原始图与映射图的映射关系示意图；图3是原始图浮点坐标与映射图像素坐标的映射关系示意图；图4是成像系统发生鼓形畸变时的输出顺序映射示意图；图5是输入图的映射单元和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时图像序列的几何映射方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)建立原始图像序列和目标图像序列的输出顺序映射表，所述输出顺序映射表用于完成从原始图像序列向目标图像序列的映射；/n(2)在不改变所述输出顺序映射表中映射对的内部对应关系的前提下，对所述映射对重新排序，将映射对按照原始图像的浮点坐标的整数部分顺序进行排列，所述排列的顺序与所述原始图像的像素输入的顺序一致，建立输入顺序定点映射表；/n(3)根据所述输入顺序定点映射表中映射单元中对应的映射对的数量对所述输入顺序定点映射表进行压缩，建立输入顺序压缩映射表；/n(4)在接入实时图像序列时对所述输入顺序压缩映射表进行读取和恢复，并执行映射操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时图像序列的几何映射方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立原始图像序列和目标图像序列的输出顺序映射表，所述输出顺序映射表用于完成从原始图像序列向目标图像序列的映射；
(2)在不改变所述输出顺序映射表中映射对的内部对应关系的前提下，对所述映射对重新排序，将映射对按照原始图像的浮点坐标的整数部分顺序进行排列，所述排列的顺序与所述原始图像的像素输入的顺序一致，建立输入顺序定点映射表；
(3)根据所述输入顺序定点映射表中映射单元中对应的映射对的数量对所述输入顺序定点映射表进行压缩，建立输入顺序压缩映射表；
(4)在接入实时图像序列时对所述输入顺序压缩映射表进行读取和恢复，并执行映射操作。


2.根据权利要求1所述的实时图像序列的几何映射方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：以所述目标图像的像素坐标(u,v)为变量通过映射函数求得所述原始图像中对应的浮点坐标(x,y)，形成一个映射对((u,v),(x,y))，进而遍历(u,v)得到所有映射对的集合，形成所述输出顺序映射表。


3.根据权利要求1所述的实时图像序列的几何映射方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(21)把所述输出顺序映射表中映射对的原始图像浮点坐标(x,y)按[y]从小到大进行排列，将[y]相同的所有映射对组成映射单行；对所述映射单行内的映射对，按[x]从小到大进行排列；其中，[x]和[y]分别表示原始图像中对应的浮点坐标中x和y的整数部分；
(22)对排序完成的映射对的原始图像浮点坐标(x,y)做定点化处理，建立所述输入顺序定点映射表。


4.根据权利要求1所述的实时图像序列的几何映射方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：
(31)基于所述输入顺序定点映射表统计当前映射单元下对应的映射对数量；
(32)当所述当前映射单元下对应的映射对数量为零时，统计包含当前映射单元在内的连续无效映射单元中的个数并更新在RemapA0中，一组连续的无效映射单元仅对应一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：付凤杰，吴丽，朱冬晨，李嘉茂，张晓林，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31