圖像處理方法及應(yīng)用圖像處理方法的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供一種圖像處理方法，特別是涉及一種將二維圖像轉(zhuǎn)換為三維圖像的圖 像處理方法及其應(yīng)用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖像輔助駕駛的技術(shù)已行之有年，然而習(xí)用的圖像輔助駕駛的技術(shù)中，通常是將 行車記錄器所獲取圖像直接顯示給使用者觀看。雖然有可取之處，但是隨著行車記錄器的 數(shù)量增加，同時于一顯示器顯示多個圖像，對于駕駛者而言反而是一種視覺負擔。因此，鳥 瞰圖像（Bird'sEyeviewimage)的重組技術(shù)便應(yīng)運而生。以架設(shè)于載具周遭的相機發(fā)展 圖像式的全周鳥瞰輔助駕駛系統(tǒng)，為近年來各車廠及車輛系統(tǒng)商在先進安全車輛的設(shè)計上 的主要研發(fā)技術(shù)。詳細而言，通過圖像轉(zhuǎn)換與處理，將行車記錄器所獲取的圖像進行鳥瞰轉(zhuǎn) 換，再予以拼接組合以形成的全周鳥瞰圖像（fullaerialimage)，可以提供駕駛者參考， 進而提升駕駛的安全性。
[0003] 然而，目前將多個行車記錄器獲取的多個圖像進行鳥瞰轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的全周鳥瞰圖像 仍存在著許多缺陷。請參閱圖1A與圖1B，圖1A為傳統(tǒng)以多個行車記錄器獲取圖像的自動 車輛監(jiān)視系統(tǒng)（AutomaticVehicleMonitoring,AVM)的示意圖。圖1B為傳統(tǒng)自動車輛監(jiān) 視系統(tǒng)產(chǎn)生的全周鳥瞰圖像示意圖。舉例來說，如圖1A所示，車體10上分別設(shè)有多個行車 記錄器101?104,其中行車記錄器101?104分別設(shè)于車體10的右側(cè)、前方、左側(cè)以及后 方。行車記錄器101?104分別獲取車體10四周的多張圖像101a?104a。隨后，如圖1B 所示，自動車輛監(jiān)視系統(tǒng)會通過圖像轉(zhuǎn)換與處理，將圖像l〇la?104a以鳥瞰轉(zhuǎn)換技術(shù)進行 拼接組合以形成全周鳥瞰圖像11。但是，通過自動車輛監(jiān)視系統(tǒng)將行車記錄器101?104 所獲取的圖像以二維平面圖像的方式呈現(xiàn)，具有高度的路面物體(例如，行人、樹或障礙物） 會在圖像轉(zhuǎn)換的過程失真。因此，駕駛者即便藉可由觀看對應(yīng)車體10周圍的全周鳥瞰圖像 亦無法準確判斷出應(yīng)車體10與具有高度的路面物體的之間的距離。在此架構(gòu)下，當駕駛者 正進行停車的動作時，容易因判斷錯誤而發(fā)生擦撞情形。總而言之，在圖像輔助駕駛的技術(shù) 領(lǐng)域中，仍然存在許多問題尚待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例提供一種圖像處理方法，包括下列步驟。首先，利用多個圖像獲取模 塊獲取對應(yīng)一物件周圍的多張圖像，以產(chǎn)生二維圖像平面。其次，提供三維投影曲面。其 后，將三維投影曲面劃分為多個第一網(wǎng)格，及將二維圖像平面劃分為多個第二網(wǎng)格，每一第 一網(wǎng)格分別對應(yīng)至每一第二網(wǎng)格。接著，根據(jù)該二維圖像平面的一第一法向量與每一該第 一網(wǎng)格的一第二法向量之間的夾角大小，將第一網(wǎng)格與第二網(wǎng)格同時劃分成多個第一重劃 網(wǎng)格與多個第二重劃網(wǎng)格，每一第一重劃網(wǎng)格分別對應(yīng)至每一第二重劃網(wǎng)格。隨后，將重新 劃分后的第二重劃網(wǎng)格上的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)投影至第一重劃網(wǎng)格上，以產(chǎn)生三維圖像。
[0005] 本發(fā)明實施例提供一種應(yīng)用圖像處理方法的圖像處理系統(tǒng)，包括多個圖像獲取模 塊以及圖像處理模塊。圖像獲取模塊用以獲取對應(yīng)物件周圍的多張圖像。圖像處理模塊用 以與所述圖像獲取模塊進行圖像數(shù)據(jù)傳輸。圖像處理模塊另包括圖像重組單元、計算單元 以及投影轉(zhuǎn)換單元。圖像重組單元耦接于圖像獲取單元，計算單元耦接于圖像重組單元，投 影轉(zhuǎn)換單元耦接于計算單元。圖像重組單元用以接收多張圖像并對應(yīng)組成二維圖像平面。 計算單元用以將三維投影曲面與二維圖像平面分別對應(yīng)劃分為多個第一網(wǎng)格與多個第二 網(wǎng)格，且每一第二網(wǎng)格對應(yīng)每一第一網(wǎng)格。計算單元并將三維投影曲面與二維圖像平面上 的第一網(wǎng)格與第二網(wǎng)格根據(jù)二維圖像平面的第一法向量與每一個第一網(wǎng)格的第二法向量 之間的夾角大小同時劃分成多個第一重劃網(wǎng)格與多個第二重劃網(wǎng)格，且每一第一重劃網(wǎng)格 對應(yīng)至每一第二重劃網(wǎng)格。投影轉(zhuǎn)換單元用以將重新劃分后的第二重劃網(wǎng)格上的圖像數(shù)據(jù) 對應(yīng)投影至第一重劃網(wǎng)格上，以產(chǎn)生三維圖像。
[0006] 據(jù)此，通過本發(fā)明實施例提供的圖像處理方法與系統(tǒng)，可適應(yīng)性依據(jù)圖像需求所 使用的不同的三維投影模型，動態(tài)地調(diào)整投影轉(zhuǎn)換過程中的網(wǎng)格劃分處理程序，精確地將 二維圖像轉(zhuǎn)換為三維圖像，以提升現(xiàn)有技術(shù)的視覺效果同時兼顧運算時間。本發(fā)明實施例 提供的圖像處理方法與系統(tǒng)可在現(xiàn)有的二維圖像監(jiān)視系統(tǒng)架構(gòu)下通過演算流程的改進而 不需要改變原本的硬件架構(gòu)或額外增加硬設(shè)備，以簡易方式取代現(xiàn)有技術(shù)。同時，有效地提 升在車輛安全與居家安全監(jiān)控或其他環(huán)境圖像信息監(jiān)控系統(tǒng)能夠降低成像的失真情況。
[0007] 為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說 明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權(quán)利要求范圍 作任何的限制。
【附圖說明】
[0008] 圖1A為傳統(tǒng)以多個圖像獲取模塊獲取圖像的自動車輛監(jiān)視系統(tǒng)的示意圖；
[0009] 圖1B為傳統(tǒng)自動車輛監(jiān)視系統(tǒng)產(chǎn)生的全周鳥瞰圖像示意圖；
[0010] 圖2為本發(fā)明實施例的圖像處理系統(tǒng)方塊圖；
[0011] 圖3A為本發(fā)明實施例的二維圖像平面與三維投影曲面轉(zhuǎn)換示意圖；
[0012] 圖3B為本發(fā)明實施例的第一網(wǎng)格的相對位置示意圖；
[0013] 圖3C為本發(fā)明實施例的第二網(wǎng)格的相對位置示意圖；
[0014] 圖3D為本發(fā)明實施例的第一網(wǎng)格與第二網(wǎng)格的法向量所形成的夾角示意圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明實施例的車體于三維投影曲面位置示意圖；
[0016] 圖5為本發(fā)明實施例的圖像處理方法流程圖；
[0017] 圖6為本發(fā)明實施例的圖像處理方法的網(wǎng)格合并子程序的流程圖；
[0018] 圖7A?7C為本發(fā)明實施例的圖像處理方法的網(wǎng)格合并子程序流程說明的示意 圖；
[0019] 圖8為本發(fā)明實施例的圖像處理方法的網(wǎng)格分割子程序的流程圖；
[0020] 圖9為本發(fā)明實施例的圖像處理方法的網(wǎng)格分割子程序流程說明的示意圖；及
[0021] 圖10為本發(fā)明另一實施例的圖像處理方法流程圖。
[0022] 【符號說明】
[0023] 10、40 :車體
[0024] 101?104 :行車記錄器
[0025] 101a?104a:圖像
[0026] 11 :全周鳥瞰圖像
[0027] 2:圖像處理系統(tǒng)
[0028] 20:圖像處理模塊
[0029] 21:圖像獲取模塊
[0030] 22 :顯示模塊
[0031] 201a、201b:通信單元
[0032] 202:圖像重組單元
[0033] 203 :投影轉(zhuǎn)換單元
[0034] 204 :計算單元
[0035] 205 :存儲單元
[0036] 31、41、71、91 :三維投影曲面
[0037] 32、72、92 :二維圖像平面
[0038] 311、711、712、713、714、911、912 :第一網(wǎng)格
[0039] 321、721、722、723、724、921、922 :第二網(wǎng)格
[0040] 311a?311d、321a?321d:頂點
[0041] 312、322:法向量
[0042] 710a:共邊
[0043] 71a、91a、72a?72e、92a?92e :方向
[0044] 712a、912a?912d:第一重劃網(wǎng)格
[0045] 722a、922a?922d:第二重劃網(wǎng)格
[0046] S111 ?S116、S211 ?S221、S311 ?S318、S411 ?S418 :步驟流程
【具體實施方式】
[0047] 在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些 例示性實施例。然而，本發(fā)明概念可能以許多不同形式來體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文中所 闡述的例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發(fā)明將為詳盡且完整，且將 向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員充分傳達本發(fā)明概念的范疇。在諸圖式中，可為了清楚而夸示層 及區(qū)的大小及相對大小。類似數(shù)字始終指示類似元件。
[0048] 應(yīng)理解，雖然本文中可能使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等組 件不應(yīng)受此等術(shù)語限制。此等術(shù)語乃用以區(qū)分一元件與另一元件。因此，下文論述的第一 元件可稱為第二元件而不偏離本發(fā)明概念的教示。如本文中所使用，術(shù)語"或"視實際情況 可能包括相關(guān)聯(lián)的列出項目中的任一者或者多者的所有組合。
[0049] [圖像處理系統(tǒng)的實施例]
[0050] 請參閱圖2,圖2為本發(fā)明