用于超廣角透鏡圖像的自適應(yīng)透視修正的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了一種用于修正通過(guò)超廣角(UWA)透鏡獲取到的圖像的方法，其中整個(gè)圖像經(jīng)由實(shí)質(zhì)上改善透視卻保持所有圖像信息的變換來(lái)映射。額外的局部自適應(yīng)變換可被施加到圖像中的關(guān)注區(qū)域以完全恢復(fù)透視。這個(gè)去扭曲方案允許圖像的靈活操作而同時(shí)沒(méi)有內(nèi)容損失。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于超廣角透鏡圖像的自適應(yīng)透視修正的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文中描述的實(shí)施例總體涉及電子圖像和視頻處理，并且更特別地，涉及修正由 廣角透鏡嚴(yán)重扭曲的圖像。

【背景技術(shù)】
[0002] 廣角透鏡被通常用在相機(jī)和其它其中需要或優(yōu)選大視角的圖像和視頻捕捉設(shè)備 中。也存在所謂的超廣角（UM)透鏡，其具有高達(dá)或甚至超過(guò)180°的視場(chǎng)（FOV)。魚(yú)眼透 鏡是示例性的UWA，其可覆蓋高達(dá)180° (2π球面度）的角視場(chǎng)。因此，具有背靠背地放置 的并且面向相反方向的兩個(gè)魚(yú)眼透鏡原則上覆蓋360°的周?chē)h(huán)境視野。
[0003]配備有UWA透鏡的圖像捕捉系統(tǒng)具有許多有用的應(yīng)用。示例是監(jiān)督和安保監(jiān)視相 機(jī)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)照相機(jī)、和車(chē)輛相機(jī)系統(tǒng)。在消極方面，這些透鏡呈現(xiàn)了顯著量的扭 曲，這引起了多個(gè)挑戰(zhàn)。例如，典型的魚(yú)眼透鏡的輸出正常地為：其中物體位于真實(shí)世界的 3D視覺(jué)熟知的歐幾里得（Euclidian)空間的二維（2D)圓形（對(duì)于一般廣角透鏡為橢圓形） 映射。不可避免地，水平線(xiàn)和堅(jiān)直線(xiàn)會(huì)看起來(lái)歪斜并且出現(xiàn)曲線(xiàn)，這對(duì)于遠(yuǎn)離透鏡中心的物 體而言更加地明顯。更靠近透鏡的物體的相對(duì)尺寸看起來(lái)夸張地更大，使得物體的不同部 分看起來(lái)不成比例。這些效果一般被稱(chēng)為魚(yú)眼扭曲，其使得難于判斷距離和物體關(guān)系。這 與通過(guò)捕捉平面視圖來(lái)保持場(chǎng)景透視和線(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)透鏡形成對(duì)比。此外，為了實(shí)現(xiàn)更 大角度的F0V，制造商可能使用多個(gè)透鏡的結(jié)合。這還可能帶來(lái)光學(xué)和幾何扭曲。
[0004]本領(lǐng)域中已知多個(gè)技術(shù)來(lái)解決魚(yú)眼扭曲。由魚(yú)眼透鏡產(chǎn)生的曲線(xiàn)圖像可被重映射 到傳統(tǒng)直線(xiàn)顯示器上。在來(lái)自O(shè)mniView和IPIX公司的一系列現(xiàn)有技術(shù)專(zhuān)利中，全視野球 體的一部分被選擇并且用于修正魚(yú)眼扭曲。盡管這個(gè)方法提供了有力的工具來(lái)使視野多達(dá) 360°，但是每次只有被選部分是可用的。圖像的剩余部分被保存，可在另外的選擇時(shí)可用。
[0005]美國(guó)專(zhuān)利7, 961，980B2利用與圓形魚(yú)眼映射關(guān)聯(lián)的圓柱投影。如眾所周知的，圓 柱投影伸展東-西距離。特別地，伸展在極處發(fā)散到無(wú)窮大。這個(gè)解決方案在當(dāng)極區(qū)域可 被砍掉時(shí)對(duì)于創(chuàng)建全景圖像是有用的，但又意味著信息的損失。盡管可以采取不同的定向 圓柱體來(lái)建立多個(gè)圖像，但是這始終沒(méi)有提供單一的零內(nèi)容損失（ZCL)圖像，即包含來(lái)自 原始UWA捕捉到的場(chǎng)景的所有內(nèi)容的、沒(méi)有信息損失的圖像。事實(shí)上，物理上不可能通過(guò)實(shí) 施任何變換來(lái)在同一時(shí)刻對(duì)圖像的所有部分實(shí)現(xiàn)全透視修正。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)的主要弊端是與物體和其相對(duì)定位有關(guān)的信息和圖像內(nèi)容的損 失。在特定應(yīng)用（例如安保和監(jiān)視相機(jī)）中，需要能夠選擇關(guān)注區(qū)域并且修正扭曲，并且還 能夠總是保留圖像的全部?jī)?nèi)容。本范明公開(kāi)了中間方法，借此，整個(gè)UWA透鏡捕捉到的圖像 的所有像素的圖像數(shù)據(jù)被保持，以防止在將扭曲修正到差不多理論上允許的特定水平的映 射之后信息的任何損失。此外，局部自適應(yīng)變換可被施加到關(guān)注區(qū)域，其意圖在于部分恢復(fù) 由UWA透鏡造成的扭曲。部分圖像恢復(fù)具有將物體和其關(guān)系的合理指示給到周?chē)h(huán)境的目 的，而非嚴(yán)格的全圖像透視修正。這個(gè)解決方案將對(duì)于視頻監(jiān)視應(yīng)用特別有用，其中監(jiān)督的 全景必須可用于每個(gè)圖像幀，但還可以變換關(guān)注的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本文中描述的實(shí)施例在一個(gè)方面提供了一種用于變換通過(guò)至少一個(gè)超廣角（UWA) 透鏡捕捉到的輸入圖像的方法，所述UWA透鏡以將3D物體空間映射到顯示輸入圖像的平面 上的對(duì)應(yīng)變換為特征，所述方法包括：
[0008] (a)獲得通過(guò)至少一個(gè)UWA透鏡捕捉到的輸入圖像數(shù)據(jù)；
[0009](b)構(gòu)造完全包圍至少一個(gè)UWA透鏡的視場(chǎng)的2D表面包絡(luò)（envelope);
[0010] (C)構(gòu)造將輸出圖像平面映射到表面包絡(luò)的包絡(luò)變換；
[0011] (d)連結(jié)UWA透鏡映射（map)和包絡(luò)變換以獲得零內(nèi)容損失變換；并且
[0012] (e)將零內(nèi)容損失變換施加到輸入圖像數(shù)據(jù)以獲得輸出圖像；
[0013] 以便圖像透視在輸出圖像中得到基本上改善。
[0014] 本文中描述的實(shí)施例在另一個(gè)方面提供了一種用于變換通過(guò)至少一個(gè)超廣角 (UWA)透鏡捕捉到的圖像的電子處理器，所述UWA透鏡以將3D物體空間映射到顯示輸入圖 像的平面上的對(duì)應(yīng)變換為特征，所述處理器包括：
[0015] (a)用于獲得通過(guò)至少一個(gè)UWA透鏡捕捉到的輸入圖像數(shù)據(jù)的裝置；
[0016] (b)用于選擇包含至少一個(gè)UWA透鏡的視場(chǎng)的2D表面包絡(luò)的裝置；
[0017] (c)用于構(gòu)造將輸出圖像平面映射到表面包絡(luò)上的包絡(luò)變換的裝置；
[0018] ⑷用于連結(jié)UWA透鏡映射和包絡(luò)變換以獲得零內(nèi)容損失變換的裝置；以及
[0019] (b)用于將零內(nèi)容損失變換施加到輸入圖像數(shù)據(jù)以獲得輸出圖像的裝置；
[0020] 以便圖像透視在輸出圖像中得到基本上改善。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 為了更好地理解本文中描述的實(shí)施例和/或相關(guān)實(shí)施方式并且更清楚地示出它 們?nèi)绾伪粚?shí)現(xiàn)，現(xiàn)在只經(jīng)由示例方式來(lái)對(duì)示出至少一個(gè)示例性實(shí)施例和/或相關(guān)實(shí)施方式 的附圖進(jìn)行參考，在附圖中：
[0022] 圖1說(shuō)明用于將零內(nèi)容損失的變換施加到UWA透鏡獲取到的圖像的實(shí)施方法；
[0023] 圖2說(shuō)明公開(kāi)中使用的傳統(tǒng)笛卡爾（Cartesian)和球坐標(biāo)系和規(guī)定 (convention)；
[0024] 圖3a和圖3b分別說(shuō)明對(duì)于180°UWA透鏡的示例性球體FOV包絡(luò)和橢圓體FOV 包絡(luò)；
[0025] 圖4a和圖4b分別說(shuō)明對(duì)于270°UWA透鏡的示例性球體FOV包絡(luò)和橢圓體FOV 包絡(luò)；
[0026] 圖5a說(shuō)明對(duì)于多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)使用半球體FOV包絡(luò)的圓柱映射，并且圖5b示出會(huì)出 現(xiàn)在輸入圖像上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格；
[0027] 圖6說(shuō)明通過(guò)作為監(jiān)視設(shè)備的一部分的180°UWA透鏡獲取到的示例性輸入圖 像；
[0028] 圖7說(shuō)明通過(guò)作為監(jiān)視設(shè)備的一部分的270°UWA透鏡獲取到的示例性輸入圖 像；
[0029] 圖8說(shuō)明使用Lambert圓柱投影來(lái)向圖6的輸入圖像施加的零內(nèi)容損失變換的結(jié) 果；
[0030] 圖9說(shuō)明使用Zenith線(xiàn)性圓柱映射來(lái)向圖6的輸入圖像施加的零內(nèi)容損失變換 白勺結(jié)果；
[0031] 圖10說(shuō)明使用Mercator圓柱映射來(lái)向圖6的輸入圖像施加的零內(nèi)容損失變換的 結(jié)果；
[0032] 圖11說(shuō)明覆蓋F0V>180°的橢圓體包絡(luò)；
[0033] 圖12說(shuō)明映射FOV包絡(luò)的邊界；
[0034] 圖13說(shuō)明從輸出圖像平面到FOV包絡(luò)的中心像素列的映射；
[0035] 圖14說(shuō)明通過(guò)來(lái)自一行輸出圖像的兩個(gè)邊界點(diǎn)和一個(gè)內(nèi)部點(diǎn)的映射而唯一限定 的平面；
[0036] 圖15說(shuō)明用于在輸出圖像上的一組點(diǎn)的270°UWA透鏡的示例性包絡(luò)變換；
[0037] 圖16說(shuō)明用于在輸出圖像上的一組點(diǎn)的180°UWA透鏡的示例性包絡(luò)變換；
[0038] 圖17說(shuō)明使用示例性ZCL映射來(lái)向圖6的輸入圖像施加的零內(nèi)容損失變換的結(jié) 果；
[0039] 圖18說(shuō)明使用示例性ZCL映射來(lái)向圖7的輸入圖像施加的零內(nèi)容損失轉(zhuǎn)換的結(jié) 果；
[0040] 圖19說(shuō)明具有270°UWA透鏡的覆蓋包絡(luò)映射的球體包絡(luò)；
[0041] 圖20說(shuō)明來(lái)自UWA透鏡的模擬圖像，其中捕捉到的圖像是橢圓形的；
[0042] 圖21a說(shuō)明180°UWA透鏡的ZCL包絡(luò)映射，以及特定關(guān)注區(qū)域的透視包絡(luò)映射；
[0043] 圖21b說(shuō)明結(jié)合了圖21a的ZCL和透視包絡(luò)映射的拼接（stitched)包絡(luò)映射；
[0044] 圖22是與圖6中本質(zhì)相同的輸入圖像，圖像中具有兩個(gè)被選關(guān)注區(qū)域；
[0045] 圖23說(shuō)明本質(zhì)如圖17的零內(nèi)容損失變換的結(jié)果，示出了兩個(gè)被選關(guān)注區(qū)域；
[0046] 圖24說(shuō)明在ZCL變換內(nèi)的局部透視變換的結(jié)果，用于修正下關(guān)注區(qū)域；
[0047] 圖25說(shuō)明在ZCL變換內(nèi)的局部透視變換的結(jié)果，用于除了右下關(guān)注區(qū)域之外還修 正左上關(guān)注區(qū)域；
[0048] 圖26a說(shuō)明為透視而修正的、被選擇為圖像中的中間房間的、示例性大關(guān)注區(qū)域 (90。的F0V);
[0049] 圖26b說(shuō)明用于修正透視并縮放大的被選區(qū)域的局部透視變換的結(jié)果；
[0050] 圖26c說(shuō)明用于修正兩側(cè)房間的透視的局部透視變換的結(jié)果；
[0051] 圖26d說(shuō)明兩個(gè)之前的經(jīng)透視修正的區(qū)域的結(jié)合的結(jié)果；
[0052] 圖27說(shuō)明四個(gè)經(jīng)局部透視修正的房間（每個(gè)對(duì)應(yīng)于90°F0V)的結(jié)果，如從360° 視野提取的那樣；
[0053] 圖28說(shuō)明其中有響應(yīng)于活動(dòng)而選擇關(guān)注區(qū)域的示例性輸入圖像；
[0054] 圖29說(shuō)明除了縮放和旋轉(zhuǎn)變換之外、用于（在ZCL映射內(nèi)）修正透視的局部透視 變換的結(jié)果，以為進(jìn)一步視頻分析而準(zhǔn)備圖像。
[0055] 可以理解的是，為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔和清楚，圖示中示出的元件未必以比例繪制。例 如，為了清楚起見(jiàn)，一些元件的尺寸可以相對(duì)于其它元件而被擴(kuò)大。此外，在認(rèn)為是適當(dāng)之 處，參考標(biāo)號(hào)可以在圖示中重復(fù)以指示對(duì)應(yīng)的或類(lèi)似的元件。

【具體實(shí)施方式】
[0056] 可以理解的是，大量特定細(xì)節(jié)被陳述以提供本文中描述的示例性實(shí)施例的徹底理 解。
[0057] 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，本文中描述的實(shí)施例和/或?qū)嵤┓绞娇梢栽跊](méi) 有這些特定細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)行。在其它實(shí)例中，沒(méi)有詳細(xì)描述已知方法、過(guò)程和組件，以 免使本文中描述的實(shí)施例和/或?qū)嵤┓绞侥：磺?。此外，這種描述不應(yīng)被認(rèn)為是限制本 文中描述的實(shí)施例的范圍，而是看作描述了本文中描述的不同實(shí)施例和/或?qū)嵤┓绞降慕Y(jié) 構(gòu)和操作。
[0058] 很好理解的是，通過(guò)UWA透鏡獲取到的圖像無(wú)法在其被完美修正透視扭曲的同時(shí) 而以其全部展開(kāi)（unfold)在正常（通常矩形）顯示器上。如所提及的，現(xiàn)有技術(shù)解決方案 必須犧牲圖像內(nèi)容的（也許被認(rèn)為是較不重要的）部分以為了修正其余部分。根據(jù)本發(fā) 明的實(shí)施例，在整個(gè)UWA透鏡獲取到的圖像經(jīng)由提供高度修正卻仍保持全部圖像信息的變 換而被展開(kāi)的情況下提供中間解決方案。如果需要的話(huà)，局部化的和內(nèi)容自適應(yīng)修正還可 被施加到關(guān)鍵的關(guān)注區(qū)域，其旨在部分恢復(fù)由UWA透鏡嚴(yán)重扭曲或損失的一些透視。這種 具有可能局部自適應(yīng)透視修正的全視野變換被稱(chēng)為零內(nèi)容損失（Zero-Content-Loss，ZCL) 修正。部分恢復(fù)旨在給出物體和其關(guān)系的合理指示，而不是在內(nèi)容損失是不可避免的情況 下的嚴(yán)格透視修正?；謴?fù)過(guò)程還可被視為將原始扭曲重新分配給較不重要的區(qū)域。
[0059] 為了描述實(shí)施例，主要地示例性180°透鏡將用作UWA透鏡來(lái)描述該方法。盡管 應(yīng)理解到，這個(gè)方法總體適于任何UWA透鏡或覆蓋高達(dá)360°的視場(chǎng)的透鏡的結(jié)合。特別 地，實(shí)施方法適于定制未必以圓形成像、而可以以橢圓形或卵形成像的UWA透鏡，例如來(lái)自 ImmerVision的Panomorph透鏡。
[0060] 圖1說(shuō)明根據(jù)其實(shí)現(xiàn)零內(nèi)容損失變換的方法。圖像由配備有UWA透鏡的捕捉設(shè)備 捕捉100,該捕捉到的圖像被稱(chēng)為輸入圖像。數(shù)字捕捉設(shè)備通常還配備有圖像傳感器例如 C⑶或CMOS，通過(guò)其可以得到包括每個(gè)和每一圖像像素的空間和顏色坐標(biāo)的輸入圖像數(shù)據(jù) 110。在沒(méi)有任何透視修正的情況中，輸入圖像通常被視作在橢圓形（特定情況的圓形）圖 像邊界內(nèi)。這還被稱(chēng)為透鏡映射，借此來(lái)自真實(shí)世界三維（3D)物體空間的視圖被映射到平 坦的二維（2D)平面視圖上。如由透鏡制造商提供的或數(shù)學(xué)建模的那樣，透鏡映射變換需要 被識(shí)別120?？商孢x地，更準(zhǔn)確的和普遍的映射可以基于經(jīng)驗(yàn)地得到。接下來(lái)，2D表面被選 擇130以完全包圍3D中的透鏡的F0V。這個(gè)覆蓋表面還被稱(chēng)為FOV包絡(luò)（將在后面更詳細(xì) 地描述）。變換140隨后被構(gòu)造為：將輸出圖像平面映射到其中考慮每個(gè)像素的FOV包絡(luò)表 面上，并且是以針對(duì)透視而基本上改善了輸出圖像170的方式。因此，在視圖表面上顯示的 輸出圖像以改善透視扭曲而同時(shí)保留所有圖像內(nèi)容的方式被變換（由此的ZCL變換）。這 通過(guò)連結(jié)透鏡映射和FOV包絡(luò)變換150、并將結(jié)果施加到輸入圖像160來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0061] 選擇FOV包絡(luò)并且將輸出圖像映射到FOV包絡(luò)的表面確定了透視變換的區(qū)域和 量。因此，如果需要對(duì)于變換的局部透視調(diào)整180,則可重新選擇包絡(luò)130并且重新開(kāi)始以 相應(yīng)地修改顯示輸出170?？商孢x地，不同的包絡(luò)變換140可適用于相同的包絡(luò)（不需要去 改變130)來(lái)微調(diào)輸出圖像。局部調(diào)整可經(jīng)由操作員通過(guò)選擇需要被修正的一個(gè)或多個(gè)關(guān) 注區(qū)域而手動(dòng)執(zhí)行，或者可以響應(yīng)于捕捉到的圖像的變化而使其自動(dòng)化。例如，安保相機(jī)可 能配備有運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器。一旦檢測(cè)到移動(dòng)，則移動(dòng)物體（例如人臉）周?chē)膮^(qū)域可被選擇為 關(guān)注區(qū)域以用于局部調(diào)整180。額外的處理（例如縮小/放大、轉(zhuǎn)動(dòng)和反射操作）也可被施 加給被選區(qū)域。這助于用于后處理的圖像分析技術(shù)（例如臉部識(shí)別）。
[0062] 具有標(biāo)準(zhǔn)非UWA透鏡（例如35mm透鏡）的標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)（SLR型）的成像可使用理想 針孔相機(jī)模型來(lái)描述。雖然真實(shí)相機(jī)更加復(fù)雜，但這個(gè)簡(jiǎn)單模型足夠下面描述之用。具有 坐標(biāo)（X，y，z)的3D真實(shí)世界空間中的點(diǎn)被映射到由以下給出的圖像（u，V)中的點(diǎn)：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于變換通過(guò)至少一個(gè)超廣角（UWA)透鏡捕捉到的輸入圖像的方法，所述UWA 透鏡以將3D物體空間映射到顯示輸入圖像的平面上的對(duì)應(yīng)變換為特征，所述方法包括： (a) 獲得通過(guò)至少一個(gè)UWA透鏡捕捉到的輸入圖像數(shù)據(jù)； (b) 構(gòu)造完全包圍至少一個(gè)UWA透鏡的視場(chǎng)的2D表面包絡(luò)； (c) 構(gòu)造將輸出圖像平面映射到表面包絡(luò)的包絡(luò)變換； (d) 連結(jié)UWA透鏡映射和包絡(luò)變換以獲得零內(nèi)容損失變換；并且 (e) 將零內(nèi)容損失變換施加到輸入圖像數(shù)據(jù)以獲得輸出圖像。 以便圖像透視在輸出圖像中得到基本上改善。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中表面包絡(luò)和包絡(luò)變換中的至少一個(gè)被修改以針對(duì) 至少一個(gè)關(guān)注區(qū)域中的透視修正進(jìn)行局部調(diào)整。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一個(gè)關(guān)注區(qū)域被手動(dòng)選擇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一個(gè)關(guān)注區(qū)域被自動(dòng)選擇以響應(yīng)于捕捉 到的圖像的改變。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中縮放比例變換、縮放變換、旋轉(zhuǎn)變換和反射變換中 的至少一個(gè)被施加到至少一個(gè)透視修正的關(guān)注區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述至少一個(gè)修正的關(guān)注區(qū)域被提供以用于視頻 內(nèi)容分析。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在從透鏡的一個(gè)方向上的關(guān)注區(qū)域處的局部透視 修正由以下得到： (i) 構(gòu)造與將透鏡連接到關(guān)注區(qū)域中心的軸垂直的平面包絡(luò)； (ii) 在關(guān)注區(qū)域中平滑拼接平面包絡(luò)和表面包絡(luò)以及其變換。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中局部放大通過(guò)沿著將透鏡連接到關(guān)注區(qū)域的軸來(lái) 移動(dòng)平面包絡(luò)而實(shí)現(xiàn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)UWA透鏡覆蓋高達(dá)360°視場(chǎng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中透鏡映射由透鏡制造商提供。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中透鏡映射是數(shù)學(xué)建模的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中透鏡映射是經(jīng)驗(yàn)特征化的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中表面包絡(luò)和包絡(luò)變換以參數(shù)化形式來(lái)構(gòu)造。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中圓柱投影用于將輸出圖像平面映射到表面包絡(luò)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將輸出圖像平面映射到表面包絡(luò)被表示為函數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中輸入圖像是圓形的，并且包絡(luò)被選擇為球體的部 分表面，其邊界位于透鏡的視場(chǎng)處。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中輸入圖像是非圓形的，并且包絡(luò)被選擇為橢圓體 的部分表面，其邊界位于透鏡的最大視場(chǎng)處。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中包絡(luò)變換映射包括邊界和多個(gè)像素行的輸出矩 形圖像，所述變換通過(guò)以下來(lái)構(gòu)造： (i) 將在輸出圖像邊界上的像素映射到橢圓體包絡(luò)的邊界； (ii) 將多個(gè)像素行的中心映射到橢圓體上的橢圓；并且 (iii) 將多個(gè)像素行中的每行的非邊界像素映射到橢圓體上的曲線(xiàn)，所述曲線(xiàn)通過(guò)內(nèi) 插包含中心像素的映射和對(duì)應(yīng)的兩個(gè)邊界像素的映射的平面來(lái)構(gòu)造。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中零內(nèi)容損失輸出圖像以其全部來(lái)顯示。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中全景從零內(nèi)容損失輸出圖像中提取以用于顯示。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中多個(gè)透視修正區(qū)域從輸出圖像提取以獨(dú)立地顯 /_J、1 〇
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中縮放比例變換、縮放變換、旋轉(zhuǎn)變換和反射變換 中的至少一個(gè)被施加到透視修正的區(qū)域。
23. -種用于變換通過(guò)至少一個(gè)超廣角（UWA)透鏡捕捉到的圖像的電子處理器，所述 UWA透鏡以將3D物體空間映射到顯示輸入圖像的平面上的對(duì)應(yīng)變換為特征，所述處理器包 括： (a) 用于獲得通過(guò)至少一個(gè)UWA透鏡捕捉到的輸入圖像數(shù)據(jù)的裝置； (b) 用于選擇包含至少一個(gè)UWA透鏡的視場(chǎng)的2D表面包絡(luò)的裝置； (c) 用于構(gòu)造將輸出圖像平面映射到表面包絡(luò)上的包絡(luò)變換的裝置； (d) 用于連結(jié)UWA透鏡映射和包絡(luò)變換以獲得零內(nèi)容損失變換的裝置；以及 (e) 用于將零內(nèi)容損失變換施加到輸入圖像數(shù)據(jù)以獲得輸出圖像的裝置； 以便圖像透視在輸出圖像中得到基本上改善。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的處理器，其中所述處理器還包括：用于修改表面包絡(luò)和包 絡(luò)變換中的至少一個(gè)以針對(duì)在至少一個(gè)關(guān)注區(qū)域中的透視修正進(jìn)行局部調(diào)整的裝置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器，其中所述處理器還包括：用于使能至少一個(gè)關(guān)注 區(qū)域的手動(dòng)選擇的裝置。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器，其中所述處理器還包括：用于使能至少一個(gè)關(guān)注 區(qū)域的自動(dòng)選擇以響應(yīng)于捕捉到的圖像的改變的裝置。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器，其中所述處理器還包括：用于將縮放比例變換、縮 放變換、旋轉(zhuǎn)變換和反射變換中的至少一個(gè)施加到至少一個(gè)透視修正的關(guān)注區(qū)域的裝置。
【文檔編號(hào)】G06K9/36GK104246795SQ201280071057
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】拉沃·辛格·巴斯 申請(qǐng)人:Geo半導(dǎo)體有限公司, 拉沃·辛格·巴斯