图像校正、校正表生成装置、校正图像、校正表生成方法及程序制造方法及图纸

技术编号:7229736 阅读:146 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的课题在于减轻或消除校正后的图像中的不协调感。图像校正装置(10)具备图像输入部(11)、图像存储部(12)、校正表存储部(15)、根据上述校正表对图像存储部中存储的输入图像进行几何校正的几何校正部(13)、以及将通过几何校正部校正后的输入图像作为校正图像输出的图像输出部(14),校正表(17)如下生成:计算与成为校正图像的输出图像上的各像素位置对应的经度及纬度,根据经度及纬度,计算对纬度进行校正而得到的校正纬度,计算与经度及校正纬度对应的被摄体空间中的光线方向,计算与光线方向对应的输入图像上的位置来作为提取位置,将提取位置与输出图像的像素位置建立对应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对输入图像进行几何校正来生成输出图像的图像校正装置等的技术。
技术介绍
近年来,在以监视摄像机和电视对讲门铃为首的一些应用领域中,出现了希望一眼看到广阔视野范围的影像的要求。作为满足该要求的一个解决方案,在光学系统中采用鱼眼镜头并对水平视场角180度左右的范围进行拍摄的视频摄像机等正得到实际应用。但是,在利用这些设备拍摄的图像中,一般而言,被摄体空间中的直线呈现为弯曲很大,因此有以下要求,即希望对拍摄的图像实施用于减轻弯曲程度的几何校正。在鱼眼镜头中,根据其设计方针的差异,存在等距离投影方式、等立体角投影方式、正投影方式等各种投影方式。但是,无论哪种投影方式,如果校正后的图像中要表现的视场角小于180度,则通过利用透视变换,根据通过设计值和现有技术推测的被赋予的参数和投影模型,能够完全校正利用鱼眼镜头拍摄的图像(以下称为“鱼眼图像”)中的直线的弯曲。图13(a)表示鱼眼图像的例子。另外,图13(b)表示利用透视变换校正该鱼眼图像以确保左右方向的视场角较广的例子。如图13(b)所示,利用透视变换的校正结果中,虽然应为直线的部分被校正为直线,但图像的周边部被极端地拉伸,远近感被强调,成为不协调感明显的图像。这是由于校正的结果的图像中表现的视场角与观察该图像时的视场角大为不同所引起的问题。作为为了解决该问题而想到的技术,有日本特开2008-311890号公报所记载的技术。日本特开2008-311890号公报所记载的技术中,利用将分别为大致平面的正面和左右面平滑连接而得到的筒面来进行校正,以在左右方向确保超过180度的视场角,并且使上下方向延伸的直线状的被摄体和朝向光轴的直线状的被摄体分别看上去为直线。但是,在日本特开2008-311890号公报所公开的技术中,在输出图像的中心部分与左右端部分的中间附近,横向的直线急剧弯曲,因此例如在被摄体在摄像机之前横跨的情况下,存在感到不协调的问题。
技术实现思路
在说明书中公开的是能够减轻或消除校正后的图像中的不协调感的图像校正装置、校正图像生成方法、校正表生成装置、校正表生成方法、校正表生成程序及校正图像生成程序。例如,提供了对图13(a)的鱼眼图像进行校正而得到图13(d)那样的校正结果的方法。与原样利用作为现有技术的墨卡托制图法进行校正的结果的一例即图13(c)相比, 可知在图13(d)中,抑制了地平线的弯曲。公开的图像校正装置对输入图像进行几何校正来生成校正图像,其特征在于,具备图像输入部,输入上述输入图像;图像存储部,存储上述输入图像;校正表存储部,存储用于对上述输入图像进行几何校正的校正表;几何校正部,根据上述校正表对上述图像存储部中存储的上述输入图像进行几何校正;以及图像输出部,将通过上述几何校正部校正后的上述输入图像作为上述校正图像输出;上述校正表如下生成计算与成为上述校正图像的输出图像上的各像素位置对应的经度及纬度,根据上述经度及上述纬度,计算对上述纬度进行校正而得到的校正纬度,计算与上述经度及上述校正纬度对应的被摄体空间中的光线方向,计算与上述光线方向对应的上述输入图像上的位置来作为提取位置,将上述提取位置与上述输出图像的像素位置建立对应。根据公开,能够减轻或消除校正后的图像中的不协调感。附图说明图1是说明图像校正装置的结构例的图。图2是示意地例示校正表的图。图3是例示图像校正装置中的几何校正部的动作的流程图。图4是例示第一实施方式涉及的校正表生成装置的结构的模块图。图5是说明用于使输出图像的像素坐标与输入图像的坐标对应的坐标系的变换例的图,(a)是例示输出图像的坐标系的图。(b)是例示经度纬度坐标系的图。图6是说明用于使输出图像的像素坐标与输入图像的坐标对应的坐标系的变换例的图,(a)是例示用于根据经度和纬度求出光线方向矢量的坐标系的图。(b)是例示输入图像的坐标系的图。图7是用于说明被摄体空间中的直线在输出图像上弯曲的情况和不弯曲的情况的例子的图。图8是说明第一实施方式涉及的校正表生成装置中的校正纬度计算部校正纬度时利用的函数的例子的图。图9是例示第一实施方式涉及的校正表生成装置的动作的流程图。图10是例示第一实施方式涉及的校正表生成装置中的经度纬度计算部、校正纬度计算部及光线方向矢量计算部的动作的流程图。图11是例示第二实施方式涉及的校正表生成装置的结构的模块图。图12是例示第二实施方式涉及的校正表生成装置的动作的流程图。图13是表示对鱼眼图像(输入图像)适用现有技术的结果的图,(a)是例示鱼眼图像(输入图像)的图。(b)是对(a)的鱼眼图像(输入图像)利用作为现有技术的透视变换进行校正的结果的校正图像(输出图像)的一个例子。(c)是对(a)的鱼眼图像(输入图像)原样利用作为现有技术的墨卡托制图法进行校正的结果的校正图像(输出图像) 的一个例子。图14是对图13的(a)的鱼眼图像(输入图像)适用实施方式的结果的校正图像 (输出图像)的一个例子。具体实施方式<第一实施方式>以下,参照图1 图10说明第一实施方式。如图1所示,本实施方式涉及的图像校正装置10取入鱼眼图像等输入图像,对该图像进行校正,并将校正图像作为输出图像输出。图像生成装置30生成图像数据并将其供给至图像校正装置10。在本实施方式中, 以图像生成装置30是具备水平视场角180度的等距离投影方式的鱼眼镜头的数字视频摄像机的情况为例来进行说明。图像显示装置40是显示由图像校正装置10校正后的校正图像(输出图像)的显不器。本实施方式涉及的校正表生成装置20生成存放在图像校正装置10的后述的校正表存储部15中的校正表17。校正表生成装置20例如由个人计算机构成。校正表生成装置20在生成校正表17之后,在几何校正部13实施利用该校正表17 的几何校正处理之前,将该校正表17发送给图像校正装置10。其中,在不需要更新校正表17的情况下,即与校正表17的生成有关的参数没有变更的情况下,校正表生成装置20在发送生成的校正表17之后,可以与图像校正装置10分1 ο如图1所示,图像校正装置10具备图像输入部11、图像存储部12、几何校正部13、 图像输出部14、校正表存储部15和校正表更新部16。图像输入部11读入从图像生成装置30供给的输入图像,并将其写入图像存储部 12。读入的输入图像的各像素的像素值是数字化的值,按照基准色(在本实施方式中设为 R、G、B这三种)取“0”到“255”的256个整数值之中的一个值。来自图像生成装置30的输入图像的读入利用与图像生成装置30的结构对应的接口来实施即可,例如,在从图像生成装置30以模拟信号供给输入图像的情况下,设为具备 A/D转换器的结构即可,在通过USB^niversalSerial Bus:通用串行总线)等以数字信号供给输入图像的情况下,设为具备与其对应的接口的结构即可。图像存储部12具备至少两个画面量的容量的能够存放从图像生成装置30供给的输入图像整体的大小的存储器(RAM =Random Access Memory 随机访问存储器)。图像存储部12将一个画面量用于由图像输入部11写入,将剩余的一个画面量用于由几何校正部13 读出,对于每个画面一边交替地交换职能一边使用。几何校正部13根据存放在后述的校正表存本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:皆川刚浜田达藏
申请(专利权)人:日立信息通讯工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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