CN102903097B - 一种图像透视校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像透视校正方法及装置。所述图像透视校正方法包括：获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像，其中，该四个控制点在平面场景中构成正方形，且每一控制点为预设的相应双色规则圆的重心，该双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色；将该第一图像呈现在一直角坐标系中；利用双色规则圆，确定该四个控制点的坐标；根据该四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对该第一图像进行两次灭点校正，以形成该平面场景对应的第二图像，进而完成对第一图像的透视校正处理。可见，通过利用本发明实施例所提供方案，可以达到在两点透视下，消除灭点进而实现图像透视校正的目的。

Description

一种图像透视校正方法及装置

技术领域

本发明涉及监控技术领域，特别是涉及一种图像透视校正方法及装置。

背景技术

视频监控作为安全防范系统的重要组成成分，其是一种防范能力较强的综合系统，视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富的优势而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术得到长足的发展。

而由于摄像头，例如：单目摄像头等，所采集的图像具有近大远小的特点，使得摄像头拍摄到的平面场景，会出现一点透视或两点透视。其中，如图1所示，当摄像头的拍摄姿态合适时，所拍摄到平面场景中的顶点为A、B、C、D的正方形对应有一个灭点m，构成了一点透视；而在实际应用场景中，由于摄像头的安装存在不同程度的倾角和转角，所拍摄到平面场景中的顶点为A、B、C、D的正方形会对应有两个灭点m1、m2，构成了两点透视。

由于实际应用中摄像头拍摄到的图像会发生两点透视，使得在利用该图像进行目标对象（火源、犯罪人员等）定位时准确性降低。那么，在图2所示的两点透视下，如何消除灭点实现图像透视校正，进而能够利用透视校正后的图像进行平面场景中目标对象的准确定位，是一个值得关注的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种图像透视校正方法及装置，以在两点透视下，消除灭点进而实现图像透视校正，技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种图像透视校正方法，包括：

获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像；其中，所述四个控制点在平面场景中构成一正方形，且每一控制点为在所述平面场景中所预设的相应双色规则圆的重心，所述双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色；

将所述第一图像呈现在一直角坐标系中；

利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中所述四个控制点的坐标；

根据所确定出的四个控制点在第一图像上所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像，进而完成对第一图像的透视校正处理。

相应的，本发明实施例提供了一种图像透视校正装置，包括：

第一图像获取模块，用于获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像；其中，所述四个控制点在平面场景中构成一正方形，且每一控制点为在所述平面场景中所预设的相应双色规则圆的重心，所述双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色；

第一图像处理模块，用于将所述第一图像呈现在一直角坐标系中；

控制点确定模块，用于利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中所述四个控制点的坐标；

透视校正模块，用于根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像，进而完成对第一图像的透视校正处理。

本发明实施例所提供的技术方案中，预先在一平面场景中设置构成正方形的四个控制点，且每一控制点为具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆的重心；在图像透视校正过程中，获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像，将该第一图像呈现在一直角坐标系中；利用该双色规则圆，确定出该第一图像中四个控制点的坐标；进而根据所确定出的四个控制点在第一图像上所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以此实现了在两点透视下，消除灭点进而实现图像透视校正的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一点透视示意图；

图2为两点透视示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种图像透视校正方法的流程图；

图4为本发明实施例所提供的控制点的坐标确定方法的流程图；

图5为本发明实施例所提供的一次灭点校正方法的流程图；

图6为对应有双灭点的不规则四边形的示意图；

图7为对应有双灭点的不规则四边形经过一次灭点校正后的示意图；

图8为对应有双灭点的不规则四边形经过两次灭点校正后的示意图；

图9为本发明实施例所提供的一种图像透视校正装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了在两点透视下，消除灭点进而实现图像透视校正，本发明实施例提供了一种图像透视校正方法及装置。

下面首先对本发明实施例所提供的一种图像透视校正方法进行介绍。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种图像透视校正方法所适用的图像包含四个控制点，所述四个控制点在平面场景中构成一正方形，且每一控制点为在该平面场景中所预设的相应双色规则圆的重心，所述双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色。其中，该平面场景可以为大型场馆、仓库和厂房等，并且，摄像头可以为单目摄像头等。

可以理解的是，一双色规则圆的内圆区域所设置的第一颜色和其外圆环区域所设置的第二颜色相比，具有较大的色彩差异，并且，同时具有该第一颜色和第二颜色的物体在外界环境中极为罕见，例如：内圆区域设置为蓝色，相应外圆环区域设置为红色，或者，内圆区域设置为绿色，相应外圆环区域设置为蓝色等，这都是合理的；同时，在保证双色规则圆的内圆区域和外圆环区域具有不同颜色的情况下，所述四个控制点所对应双色规则圆的内圆区域可以设置为相同的第一颜色，而外圆环区域可以设置为不同的第二颜色；或者，所述四个控制点所对应双色规则圆的内圆区域可以设置为不同的第一颜色，而外圆环区域可以设置为相同的第二颜色；或者，所述四个控制点所对应双色规则圆的内圆区域可以设置为不同的第一颜色，而外圆环区域也可以设置为不同的第二颜色，这都是合理的。

如图3所示，一种图像透视校正方法，可以包括：

S101，获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像；

由于在图像透视校正过程中，需要利用所预设的四个控制点，因此，所获取的第一图像中需要包含预设的四个控制点。

在实际应用中，四个控制点对应的双色规则圆的内圆区域可以均设置为蓝色，外圆环区域可以依次设置为红色、绿色、黄色、紫色；或者，四个控制点对应的双色规则圆的内圆区域依次设置为红色、绿色、黄色、紫色，而外圆环区域设置为可以均设置为蓝色，当然并不局限于此。

S102，将所述第一图像呈现在一直角坐标系中；

S103，利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中所述四个控制点的坐标；S104，根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像。

由于摄像头的安装存在不同程度的倾角和转角，因此，所拍摄到的平面场景中的四个控制点所形成的不规则四边形会对应有两个灭点，构成两点透视，进而需要对所拍摄到第一图像进行两次灭点校正，以消除两个灭点。

需要说明的是，本实施例所提供的图像透视校正方法中，每一控制点对应一个内圆具有第一颜色而外圆具有不同第一颜色的第二颜色的双色规则圆的目的在于：根据第一颜色和第二颜色分别确定出相应双色规则圆的重心，将所确定出的重心的坐标作为一控制点的坐标，并根据所确定出的控制点的坐标确定出四个控制点的相对位置关系，进而构建出四个控制点在第一图像中所形成的四边形。

本发明实施例所提供的技术方案中，预先在一平面场景中设置构成正方形的四个控制点，且每一控制点为具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆的重心；在图像透视校正过程中，获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像，将该第一图像呈现在一直角坐标系中；利用该双色规则圆，确定出该第一图像中四个控制点的坐标；进而根据所确定出的四个控制点在第一图像上所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以此实现了在两点透视下，消除灭点进而实现图像透视校正的目的。

需要说明的是，本发明实施例所提供的图像透视校正方法适用于平面场景，且整个图像透视校正过程未使用摄像机内参数，即通过摄像机外参数实现；而由于获取摄像机外参数相对于获取摄像机内参数简单，因此，相对于现有的利用摄像机内参数进行图像透视校正的方法而言，本发明实施例所提供的图像透视校正方法具有简单实用的优点。

更进一步的，上述图像透视校正方法中，所述利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中一控制点的坐标，如图4所示，具体可以为：

S201，将所包含像素点的饱和度和色调分别符合第一颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第一像素点数量阈值，并且，相邻外部区域所包含像素点的饱和度和色调分别符合第二颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第二像素点数量阈值的区域确定为一双色规则圆的内圆区域；

S202，将所述相邻外部区域确定为所述双色规则圆的外圆环区域；

可以理解的是，在确定双色规则圆时，需要确定出该第一图像中所有像素点对应的饱和度及色调。其中，在确定双色规则圆的内圆区域时，将所包含像素点的饱和度和色调分别符合第一颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第一像素点数量阈值，并且，相邻外部区域所包含像素点的饱和度和色调分别符合第二颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第二像素点数量阈值的区域确定为一双色规则圆的内圆区域；并且，将所述相邻外部区域确定为所述双色规则圆的外圆环区域。

需要说明的是，双色规则圆的内圆区域的所有像素点的饱和度和色调都分别符合相应第一颜色对应的饱和度和色调，且所述双色规则圆的外圆环区域的所有像素点的饱和度和色调都分别符合相应第二颜色对应的饱和度和色调；同时，第一像素点数量阈值和第二像素点数量阈值可以通过多次试验得到；并且上述确定双色规则圆的内圆区域和外圆环区域的方法仅仅作为一种示例，并不应该构成对本发明实施例的限定。

S203，计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标；

其中，计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标所利用的公式可以为：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{\underset{0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i}{N}\\ y=\frac{\underset{0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{y}_i}{N}\end{array}\right.$

其中，（x,y）为双色规则圆的重心的坐标，为双色规则圆内像素点的x坐标之和，为双色规则圆内像素点的y坐标之和，N为双色规则圆内像素点的个数。

S204，将所确定的重心的坐标作为相应控制点的坐标。

通过上述方法，可以确定出同时满足内部具有第一颜色而外部具有第二颜色的区域，并利用该区域中像素点的坐标，依次确定出第一图像中四个控制点的坐标，进而利用所确定的四个控制点在第一图像中所构成的不规则四边形对第一图像进行透视校正。

可以理解的是，在确定出四个控制点的坐标后，可以根据坐标值，确定出四个控制点的相对位置关系，进而构成后续的四个控制点作为顶点的四边形，例如：x、y值均最小的坐标对应当前图像中左下位置的控制点，x、y值均最大的坐标对应当前图像中右上位置的控制点。

更进一步的，上述图像透视校正方法中，所述根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行一次灭点校正处理，如图5所示，具体可以为：

S301，确定当前的第一图像中四个控制点所形成不规则四边形的待校正灭点；

S302，将所述第一图像在所述直角坐标系中旋转重定位，并将旋转重定位后的第一图像作为待处理图像；

其中，所述不规则四边形中与所述待校正灭点相对的且距离较远的一边平行于所述直角坐标系的x轴。

S303，利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述待处理图像中所述四个控制点的坐标；

由于对第一图像进行了旋转重定位，因此，需要重新确定第一图像旋转重定位后所形成待处理图像中的四个控制点的坐标。其中，利用双色规则圆确定待处理图像中四个控制点的坐标的方式与上述利用双色规则圆，确定出第一图像中一控制点的坐标的方式相同，在此不再赘述。

S304，利用所确定的控制点的坐标，确定所述待处理图像中待校正灭点的坐标；

由于四个控制点与待校正灭点具有一定的几何关系，因此，可以对所确定的控制点的坐标进行特定的几何运算，确定出该待处理图像中待校正灭点的坐标。

S305，利用所述待校正灭点的坐标，对所述待处理图像进行X方向校正；

S306，对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正，以此实现对所述第一图像进行一次灭点校正处理。

其中，对该待处理进行X方向校正所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}i0=i\\ j0=j+(H-i)\×\frac{\mathrm{mx}-j}{\mathrm{my}-i}\end{array}\right.$

其中，（j,i）为所述待处理图像中任意一像素点的坐标，（j0,i0）为X方向校正后的待处理图像中相应像素点的坐标，H为所述待处理图像的高度，（mx,my）为所述待处理图像中待校正灭点的坐标；

对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}j0=j\\ i0=\frac{i}{\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{mx}-(H-1)\×\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{my}-i}}}\end{array}\right.$

其中，（j,i）为经过X方向校正的待处理图像中任意一像素点的坐标，（j0,i0）为经过Y方向校正后的待处理图像中相应像素点的坐标，H为经过X方向校正的待处理图像的高度，（mx,my）为经过X方向校正的待处理图像中待校正灭点的坐标。

可以理解的是，对该第一图像进行一次灭点校正处理后，该经过一次灭点校正处理后的第一图像仍对应有一灭点，因此，需要将该经过一次灭点校正处理的第一图像作为当前的第一图像，并利用上述灭点校正方式进行剩余灭点的校正处理，进而达到消除两点透视下两个灭点的目的。

为了达到清楚的目的，下面结合图6，对如何确定X方向校正所利用的公式以及确定对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正所利用的公式的方式进行介绍：

如图6所示，a、b、c、d为平面场景中预设的四个控制点，该四个控制点在平面场景中构成一正方形，而由于透视变换的影响，在所拍摄到的第一图像中该四个控制点构成不规则四边形，且该不规则四边形对应有两个灭点。

在X方向校正过程中：

确定本次的待校正灭点e；

将第一图像在直角坐标系中旋转重定位，并将旋转重定位后的第一图像作为待处理图像，其中，该待处理图像中待校正灭点e相对的边ab平行于x轴，而边cd、ac、bd则和x轴成一定的夹角;

确定待处理图像中a、b、c、d在该直角坐标系的坐标；

根据a、b、c、d的坐标，计算出待校正灭点e的坐标（mx,my）；

根据透视缩小效应，X方向上对该待校正灭点e进行反运算，实现X方向的校正。

其中，在X方向校正过程中，可以选择待处理图像（其高度为：0~H-1）任意一条水平线的宽度作为标准宽度，通常选择待处理图像的最上面的边（宽度W）作为标准宽度；在图6中，将ac校正为垂直于x轴的a’c’，可以通过求边ac与过灭点（mx,my）垂直于x轴的ef的夹角α，根据三角形相似性，求出ac在i高度的X方向的偏移量Δx_i，那么待处理图像中的像素点（j,i）在X方向校正后的待处理图像的坐标为(j±Δx_i,i)，其中，X方向校正时Y方向的坐标保持不变，则可以推出在X方向上校正公式：

$\left\{\begin{array}{c}i0=i\\ j0=j+(H-i)\×\frac{\mathrm{mx}-j}{\mathrm{my}-i}\end{array}\right.$

其中，（j,i）为该待处理图像中任意一像素点的坐标，（j0,i0）为X方向校正后的待处理图像中相应像素点的坐标，H为该待处理图像的高度，（mx,my）为该待处理图像中待校正灭点的坐标。

Y方向上校正过程中：

根据近大远小的透视原理，可以得到Y方向上的缩放比例和X方向上的缩放比例相同：

$\frac{u}{X}=\frac{v}{Y}$

因此，可以根据在X方向上校正时所得到的比例关系对Y方向进行同样比例的校正，Y方向的校正公式为：

$\left\{\begin{array}{c}j0=j\\ i0=\frac{i}{\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{mx}-(H-1)\×\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{my}-i}}}\end{array}\right.$

其中，（j,i）为经过X方向校正的待处理图像中任意一像素点的坐标，（j0,i0）为经过Y方向校正后的待处理图像中相应像素点的坐标，H为经过X方向校正的待处理图像的高度，（mx,my）为经过X方向校正的待处理图像中待校正灭点的坐标。

其中，对于图6所示的由控制点a、b、c、d所构成不规则四边形，在经过一次灭点校正处理后，如图7所示仅仅剩余一个灭点，在经过两次灭点校正处理后，不规则四边形被校正为如图8所示的正方形。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供一种图像透视校正装置，如图9所示，可以包括：

第一图像获取模块910，用于获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像；其中，所述四个控制点在平面场景中构成一正方形，且每一控制点为在所述平面场景中所预设的相应双色规则圆的重心，所述双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色；

第一图像处理模块920，用于将所述第一图像呈现在一直角坐标系中；

控制点确定模块930，用于利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中所述四个控制点的坐标；

透视校正模块940，用于根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像，进而完成对第一图像的透视校正处理。

本发明实施例所提供的图像透视校正装置，首先获取摄像头所拍摄到的包含在平面场景中构成正方形的四个控制点的第一图像，将该第一图像呈现在一直角坐标系中；利用该双色规则圆，确定出该第一图像中四个控制点的坐标；进而根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像，以此实现了在两点透视下，消除灭点进而实现图像透视校正的目的。

其中，控制点确定模块930具体用于：

将所包含像素点的饱和度和色调分别符合第一颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第一像素点数量阈值，并且，相邻外部区域所包含像素点的饱和度和色调分别符合第二颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第二像素点数量阈值的区域确定为一双色规则圆的内圆区域；

将所述相邻外部区域确定为所述双色规则圆的外圆环区域；

计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标；

将所确定的重心的坐标作为相应控制点的坐标。

更进一步的，计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{\underset{0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i}{N}\\ y=\frac{\underset{0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{y}_i}{N}\end{array}\right.$

其中，（x,y）为双色规则圆的重心的坐标，为双色规则圆内像素点的x坐标之和，为双色规则圆内像素点的y坐标之和，N为双色规则圆内像素点的个数。

其中，透视校正模块940根据所述确定出四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行一次灭点校正处理的过程为：

确定当前的第一图像中四个控制点所形成不规则四边形的待校正灭点；

将所述第一图像在所述直角坐标系中旋转重定位，并将旋转重定位后的第一图像作为待处理图像，其中，所述不规则四边形中与所述待校正灭点相对的且距离较远的一边平行于所述直角坐标系的x轴；

利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述待处理图像中所述四个控制点的坐标；

利用所确定的控制点的坐标，确定所述待处理图像中所述待校正灭点的坐标;

利用所述待校正灭点的坐标，对所述待处理图像进行X方向校正，并对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正，以此实现对所述第一图像进行一次灭点校正处理。

更进一步的，对所述待处理图像进行X方向校正所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}i0=i\\ j0=j+(H-i)\×\frac{\mathrm{mx}-j}{\mathrm{my}-i}\end{array}\right.$

其中，（j,i）为所述待处理图像中任意一像素点的坐标，（j0,i0）为X方向校正后的待处理图像中相应像素点的坐标，H为所述待处理图像的高度，（mx,my）为所述待处理图像中待校正灭点的坐标；

对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}j0=j\\ i0=\frac{i}{\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{mx}-(H-1)\×\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{my}-i}}}\end{array}\right.$

其中，（j,i）为经过X方向校正的待处理图像中任意一像素点的坐标，（j0,i0）为经过Y方向校正的待处理图像中相应像素点的坐标，H为经过X方向校正的待处理图像的高度，（mx,my）为经过X方向校正的待处理图像中待校正灭点的坐标。

对于装置或系统实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置或系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，在没有超过本申请的精神和范围内，可以通过其他的方式实现。当前的实施例只是一种示范性的例子，不应该作为限制，所给出的具体内容不应该限制本申请的目的。例如，所述单元或子单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或多个子单元结合一起。另外，多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外，所描述系统，装置和方法以及不同实施例的示意图，在不超出本申请的范围内，可以与其它系统，模块，技术或方法结合或集成。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种图像透视校正方法，其特征在于，所述方法包括：

获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像；其中，所述四个控制点在平面场景中构成一正方形，且每一控制点为在所述平面场景中所预设的相应双色规则圆的重心，所述双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色；

将所述第一图像呈现在一直角坐标系中；

利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中所述四个控制点的坐标；

根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像，进而完成对第一图像的透视校正处理；

其中，利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中一控制点的坐标，具体为：

将所包含像素点的饱和度和色调分别符合第一颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第一像素点数量阈值，并且，相邻外部区域所包含像素点的饱和度和色调分别符合第二颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第二像素点数量阈值的区域确定为一双色规则圆的内圆区域；

将所述相邻外部区域确定为所述双色规则圆的外圆环区域；

计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标；

将所确定的重心的坐标作为相应控制点的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i}{N}\\ y=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{y}_i}{N}\end{array}\right.$

其中，(x,y)为双色规则圆的重心的坐标，为双色规则圆内像素点的x坐标之和，为双色规则圆内像素点的y坐标之和，N为双色规则圆内像素点的个数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行一次灭点校正处理，包括：

确定当前的第一图像中四个控制点所形成不规则四边形的待校正灭点；

将所述第一图像在所述直角坐标系中旋转重定位，并将旋转重定位后的第一图像作为待处理图像，其中，所述不规则四边形中与所述待校正灭点相对的且距离较远的一边平行于所述直角坐标系的x轴；

利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述待处理图像中所述四个控制点的坐标；

利用所确定的控制点的坐标，确定所述待处理图像中所述待校正灭点的坐标；

利用所述待校正灭点的坐标，对所述待处理图像进行X方向校正，并对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正，以此实现对所述第一图像进行一次灭点校正处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述待处理图像进行X方向校正所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}i0=i\\ j0=j+(H-i)\×\frac{\mathrm{mx}-j}{\mathrm{my}-i}\end{array}\right.$

其中，(j,i)为所述待处理图像中任意一像素点的坐标，(j0,i0)为X方向校正后的待处理图像中相应像素点的坐标，H为所述待处理图像的高度，(mx,my)为所述待处理图像中待校正灭点的坐标；

对经过X方向校正的待处理图像进行Y方向校正所利用的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}j0=j\\ i0=\frac{i}{\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{mx}-(H-1)\×\frac{\mathrm{mx}}{\mathrm{my}-i}}}\end{array}\right.$

其中，(j,i)为经过X方向校正的待处理图像中任意一像素点的坐标，(j0,i0)为经过Y方向校正的待处理图像中相应像素点的坐标，H为经过X方向校正的待处理图像的高度，(mx,my)为经过X方向校正的待处理图像中待校正灭点的坐标。

5.一种图像透视校正装置，其特征在于，包括：

第一图像获取模块，用于获取摄像头所拍摄的包含四个控制点的第一图像；其中，所述四个控制点在平面场景中构成一正方形，且每一控制点为在所述平面场景中所预设的相应双色规则圆的重心，所述双色规则圆的内圆区域设置有第一颜色，外圆环区域设置有不同于第一颜色的第二颜色；

第一图像处理模块，用于将所述第一图像呈现在一直角坐标系中；

控制点确定模块，用于利用具有第一颜色和第二颜色的双色规则圆，确定所述第一图像中所述四个控制点的坐标；具体为：

将所包含像素点的饱和度和色调分别符合第一颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第一像素点数量阈值，并且，相邻外部区域所包含像素点的饱和度和色调分别符合第二颜色对应的饱和度和色调、数量不低于第二像素点数量阈值的区域确定为一双色规则圆的内圆区域；

将所述相邻外部区域确定为所述双色规则圆的外圆环区域；

计算所确定出的双色规则圆的重心的坐标；

将所确定的重心的坐标作为相应控制点的坐标；

透视校正模块，用于根据所确定出的四个控制点在第一图像中所形成的不规则四边形，对所述第一图像进行两次灭点校正，以形成所述平面场景对应的第二图像，进而完成对第一图像的透视校正处理。