CN104135608B - 一种鱼眼镜头图像的展平方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鱼眼镜头图像的展平方法，针对成像器的有效区域的边缘，计算出展平前该区域边界的坐标，然后通过计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域，最后在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像。该方式实现了鱼眼镜头图像的展平，计算方法简单，可以在图像处理前直接在相机端实现图像的展平，大大减少了后端图像处理芯片的负荷，可以输出流畅的视频。

Description

一种鱼眼镜头图像的展平方法及系统

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法，具体地说是一种高清全景相机图像的展平方法及系统。

背景技术

随着视频监控产品的发展，人类对于视频监控的需求也从没有到有的基本条件逐步过渡到要求彩色、动态、连续的中级阶段，进而深入到高清、网络、全面、夜视、智能分析等的包括前端信号采集、中段信号传输、后端信号存储显示处理的高级阶段。近年来，视频监控行业保持高速增长，包括从前端相机到后端显示存储的所有产品及技术都在高速进步中。从城市到郊区，进而到农村；从长长的同轴电缆到光纤；从模拟相机到数字相机，都在不同程度展示着科技的进步。然而，传统相机因成像器和镜头的匹配及镜头的品质等原因，都不同程度存在盲区的问题，即"看不见"。高速球虽然一定程度上改善了看不见的问题，但仍然有瞬时死角无法克服。

全景相机凭借其广大的视角赢得了人们的青睐，全景相机采用鱼眼镜头，鱼眼镜头是根据仿生学原理仿照鱼眼结构设计加工的镜头，视场角可超过180度。现市面可见之全景相机基本上采用如下方式，即成像器尺寸大于鱼眼镜头的成像圆尺寸，以便可以取到全景(所谓360度)，事实上有两个原因导致实际效果要差很多：首先是像素浪费的问题，成像器如果是1/2.7"，300万像素4:3，因鱼眼镜头成像圆内切于成像器有效区域，如图1，实际有效成像像素＝300*S2/S1＝300*58％＝174万像素，即有效像素利用率仅58％，这个无疑会造成较大的浪费；其次是鱼眼镜头视场存在的问题，虽然鱼眼镜头的视场角有180度或更大，但因靠近视场边缘的区域不但畸变最大，而且每个像素对应的角分辨率越低，即每个像素对应的实际区域越大，特别是在靠近90度的区域，故部分图像无法真实复原。如图2中表格所示。此外，鱼眼镜头是由光学镜片和镜筒组成的。镜片加工是根据设计值制作研磨抛光磨边治具、校准后利用这些治具对玻璃毛胚进行相应的加工而成的(暂不考虑后工序如镀膜涂边等)，整个镜头系统的误差主要来源于光学镜片的加工误差及光学镜片的支撑结构的累积误差。

虽然全景相机可以弥补传统相机视角窄的问题，却一直存在图像变形大、不符合人们的日常视觉习惯的致命缺陷。因此，采用鱼眼镜头拍摄的图片，都需要进行图像展开后的还原和恢复。

如中国专利文献CN101814181A中公开了一种鱼眼镜头图像复原的展开方法，该方法包括建立鱼眼镜头图像的符合等距投影原理的球面成像模型，建立展开窗口坐标系与展开图像坐标系，并求出这两个坐标系之间的关系，建立展开图像坐标系与相机坐标系的关系，求出展开图像坐标系与鱼眼镜头图像坐标系之间的关系，最后可以得到指定任意方向的全部展开图像。虽然该方案可以实现鱼眼镜头图像的复原，但是由于其计算量大，主要用于视频图像回传到计算机后的图像处理，很难在相机端进行图像展平。此外，由于鱼眼镜头图像的边缘区域，如70度以外的区域，由于此部分图像将实物图像压缩到一定程度，导致像高小于成像器像素点，由于存在这一自然缺陷，这部分图像无法完全复原，对该部分图像的处理无疑增大了数据量却不能得到好的效果。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的鱼眼镜头图像复原的展开方法计算量大、无用区域多，从而提出一种减少了计算量、避免对无用区域的计算的鱼眼镜头的图像的展平方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的提供一种鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：计算全局展平比例S_c，采用以下公式

其中，x₁为有效成像区域宽，f为鱼眼镜头焦距；

S2：针对成像器有效区域的边缘，计算出展平前的点坐标，公式如下：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

S3：将上述计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域；

S4：在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像，计算公式如下

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。

优选地，在所述步骤S4之后，还包括对因加工误差带来的系统误差进行修正的过程。

优选地，在所述步骤S1之前，还包括：配置鱼眼镜头的成像圆和成像器的有效区域，使得所述成像器的有效区域内接于所述鱼眼镜头的成像圆。

优选地，在所述步骤S1之前，还包括：调整镜头相对成像器工作区域的位置，使得镜头光轴与成像器中心重合。

优选地，还包括镜头相对成像器的调整机构，通过该调整机构实现镜头光轴与成像器的中心重合。

优选地，在所述步骤S2中，针对成像器有效区域的边缘，以任意步长取点，来计算出展平前的点坐标。

优选地，所述步长为1-10个像素点。

优选地，所述步长为1或2个像素点。

优选地，在所述步骤S4中，取屏幕中心作为计算起始点。

此外，还提供一种使用上述展平方法的鱼眼镜头图像的展平系统，包括：

全局展平比例计算模块：计算全局展平比例S_c，采用以下公式

其中，x₁为有效成像区域宽，y₁为有效成像区域高，f为鱼眼镜头焦距；

边界计算模块：针对成像器有效区域的边缘，计算出展平前的点坐标，采用以下公式：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

取景区域设定模块：将上述计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域；

展平模块：在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像，采用如下公式：

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

(1)本发明提供一种鱼眼镜头图像的展平方法，针对成像器的有效区域的边缘，计算出展平前该区域边界的坐标，然后通过计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域，最后在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像。该方式实现了鱼眼镜头图像的展平，计算方法简单，可以在图像处理前直接在相机端实现图像的展平，大大减少了后端图像处理芯片的负荷，可以输出流畅的视频。本方案不仅采用等距投影，而是根据鱼眼镜头视场角大的特点，将尽可能多的成像区域都进行等比例缩放，铺满整个成像器，展平后的视场角虽然比展平前小，但是远远大于普通镜头所能捕捉的图像范围。该方案解决了现有技术中鱼眼镜头图像复原的展开方法计算量大、无用区域多的技术问题，提供了一种计算量小、避免对无用区域的计算的鱼眼镜头的图像的展平方法及系统。

(2)本发明所述的鱼眼镜头图像的展平方法，所述成像器的有效区域内接于所述鱼眼镜头的成像圆，使得成像器的有效面积得以充分利用，无成像器的浪费，与现有技术中的设置方式相比，大大提高了成像器的利用率。

(3)本发明所述的鱼眼镜头图像的展平方法，还包括对因加工误差带来的系统误差进行修正的过程，在计算完成后对由于设备生产过程中的误差造成的系统误差进行修正，提高了该处理后的图像的准确程度。

(4)本发明所述的鱼眼镜头图像的展平方法，通过增加镜头相对成像器的调整结构调整镜头相对成像器工作区域的位置，可以使得镜头光轴与成像器中心重合。也可在图像处理芯片中进行坐标变换，故在计算时将取屏幕中心作为计算起始点。传统的鱼眼镜头图象校正采用面积统计算法或亮度差有效区域提取法，不但计算量大，给后期的系统运算芯片造成了极大的负荷，而且准确度不高。而本方案中通过简单易行的机械机构无级调整，准确调整成像器中心与镜头光轴重合，此结构可以根据不同产品做成生产过程中的工装治具，不会增加相机本身的重量、尺寸及成本。

(5)本发明所述的鱼眼镜头图像的展平方法，针对成像器有效区域的边缘，以任意步长取点，来计算出展平前的点坐标。此处的步长可以根据需要来选择，为了保证计算的精确度，可以选择步长为1个像素点，此时计算量较大，但是精确度最高。也可以选择步长为若干个像素点，如3个、4个或10个像素点，此时计算的准确度下降，但是计算量虽然大大减小了。根据需要，对步长进行合理选择，这样做的优势在于可以根据不同的码流及图像品质需求选取合适的步长，以得到不同的码流或图像品质。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是现有技术中成像器有效区域的分析示意图；

图2是鱼眼镜头的视场角度示意表格；

图3中图3(a)-图3(d)本发明实施例中鱼眼镜头视场角示意图；

图4本发明实施例中算法原理图；

图5本发明实施例中另一算法原理图；

图6是本发明实施例中步骤S1计算结果示意图；

图7(a)–图10(c)是本发明实施例中步骤S2计算结果示意图；

图11是图像还原后的还原计算示意图；

图12是实施例中的实际计算区域效果示意图。

图中附图标记表示为：1-鱼眼镜头成像圆；2-成像器工作区域。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中提供一种鱼眼镜头图像的展平方法，包括如下步骤：

S1：计算全局展平比例S_c，采用以下公式

其中，x₁为有效成像区域宽，f为鱼眼镜头焦距；

S2：针对成像器有效区域的边缘，计算出展平前的点坐标，公式如下：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

S3：将上述计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域；

S4：在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像，计算公式如下

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。

本实施例中的鱼眼镜头图像的展平方法，针对成像器的有效区域的边缘，计算出展平前该区域边界的坐标，然后通过计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域，最后在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像。该方式实现了鱼眼镜头图像的展平，计算方法简单，可以在图像处理前直接在相机端实现图像的展平，大大减少了后端图像处理芯片的负荷，可以输出流畅的视频。本方案不仅采用等距投影，而是根据鱼眼镜头视场角大的特点，将尽可能多的成像区域都进行等比例缩放，铺满整个成像器，展平后的视场角虽然比展平前小，但是远远大于普通镜头所能捕捉的图像范围。该方案解决了现有技术中鱼眼镜头图像复原的展开方法计算量大、无用区域多的技术问题，提供了一种计算量小、避免对无用区域的计算的鱼眼镜头的图像的展平方法及系统。

实施例2：

在本实施例中，在实施例1的基础上，在所述步骤S4之后，还包括对因加工误差带来的系统误差进行修正的过程。这样，由于设备生产过程中存在误差，从而造成的系统误差，针对该误差进行修正，提高了该处理后的图像的准确程度。

在所述步骤S1之前，还包括：配置鱼眼镜头的成像圆和成像器的有效区域，使得所述成像器的有效区域内接于所述鱼眼镜头的成像圆。由于所述成像器的有效区域内接于所述鱼眼镜头的成像圆，使得成像器的有效面积得以充分利用，无成像器的浪费，与现有技术中的设置方式相比，大大提高了成像器的利用率。此外，还通过增加镜头相对成像器的调整结构调整镜头相对成像器工作区域的位置，可以使得镜头光轴与成像器中心重合。也可在图像处理芯片中进行坐标变换，故在计算时将取屏幕中心作为计算起始点。传统的鱼眼镜头图象校正采用面积统计算法或亮度差有效区域提取法，不但计算量大，给后期的系统运算芯片造成了极大的负荷，而且准确度不高。而本方案中通过简单易行的机械机构无级调整，准确调整成像器中心与镜头光轴重合，此结构可以根据不同产品做成生产过程中的工装治具，不会增加相机本身的重量、尺寸及成本。

进一步地，在本实施例中，针对成像器有效区域的边缘，以任意步长取点，来计算出展平前的点坐标。此处的步长可以根据需要来选择，为了保证计算的精确度，可以选择步长为1个像素点，此时计算量较大，但是精确度最高。也可以选择步长为若干个像素点，如2个、3个、4个或10个像素点，此时计算的准确度下降，但是计算量虽然大大减小了。根据需要，对步长进行合理选择。

实施例3：

本实施例中提供一种鱼眼镜头图像的展平方法，其中采用的图像获取设备包括如下：

成像器(image sensor)为相机成像器件，光电转换用，把外界光信号转换为电信号，输出的电信号可经后端处理电路变成显示器可以显示的信号。

视场角是指镜头所能够收集最边缘光线的夹角，根据成像器的长短边分为水平视场角、垂直视场角及对角线视场角。

鱼眼镜头是根据仿生学原理仿照鱼眼结构设计加工的镜头，视场角可超过180度。

全景相机具有超大视场角，为满足同时监控到整个“面”的需求，采用了有别于传统监控相机镜头的“鱼眼镜头”，以将视场角拉大到接近或超过，如一款小鱼眼镜头，其视场角达到对角线192度，水平154度，垂直122度，如图3(b)中给出了垂直方向视场角122度，图3(c)中给出了对角线方向视场角193度，图3(d)中给出了水平方向视场角154度。图3(a)中给出了本实施例中成像器工作区域2和鱼眼镜头1成像圆的关系，该鱼眼镜头成像圆内部内接成像器的工作区域(即有效区域)。这样在该方案中，有效成像区域内接成像圆，为有效利用成像器的有效面积及鱼眼镜头的最佳工作区域，镜头的成像圆需与成像器的有效区域尺寸搭配好。因成像器生产工艺复杂，已形成标准的1/6英寸至1英寸系列(常用为1/4英寸至2/3英寸),故选用鱼眼镜头以搭配成像器。此方案的优点之一是无像素浪费，完全利用成像器的所有像素，大大降低了现有技术中对成像器的浪费。

在本实施例中基准点选取时，通过增加镜头相对成像器的调整结构调整镜头相对成像器工作区域的位置，可以使得镜头光轴与成像器中心重合。如需要，也可在图像处理芯片中进行坐标变换，故以下计算依据将取屏幕中心作为计算起始点。传统的鱼眼镜头图象校正采用面积统计算法或亮度差有效区域提取法，不但计算量大，给后期的系统运算芯片造成了极大的负荷，而且准确度不高。而本设计的方法通过简单易行的机械机构无级调整，准确调整成像器中心与镜头光轴重合。此结构可以根据不同产品做成生产过程中的工装治具，不会增加相机本身的重量、尺寸及成本。

鱼眼镜头选取时，选取光学设计为Y＝f*θ原理的鱼眼镜头，以便可以使用全视场等距投影还原图像，其他成像原理的鱼眼镜头也可选用，但还原原理及公式需随之改变。

本实施例中的鱼眼镜头图像的展平方法，通过等距投影方式从成像器边缘开始计算，得出成像器可还原之取景区域。具体作法如下：

S1、准备计算:

x1为有效成像区域宽(根据成像器及鱼眼镜头计算，以无渐晕尽量大为准)；

y1为有效成像区域高(根据成像器及鱼眼镜头计算，以无渐晕尽量大为准)；

f为鱼眼镜头焦距；

S_c为全局展平比例：

S2：自成像器有效区域边缘以任意步长取点，按照如下公式计算出还原前的点坐标：

公式如下：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

S3：根据成像器分辨率进行取点，并将计算所得边界点连成曲线即得到边界曲线，即可用来展平的取景区域。

S4：图像还原：

根据成像器分辨率在d)计算所的取景区域内进行取点，按照以下公式还原：

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。

S5：对样品进行因加工误差带来的系统误差的修正。

在本实施例中提供的鱼眼镜头图像的展平方法，成像器有效区域内接鱼眼镜头成像圆，无成像器的浪费；在进行芯片处理前直接计算出取景区域，即可展平的区域，大大减少了后端图像处理芯片的负荷，输出视频流流畅。本设计并非仅仅采用等距投影，而是根据鱼眼镜头视场角大的特点，将尽可能多的成像区域都进行等比例缩放，铺满整个成像器，故展平后的视场角虽然比展平前小，但还是远远大于普通镜头所能捕捉的图像范围，通过等距投影方式从成像器边缘找到最小像点，再根据成像器长宽比例得出成像范围，再次利用等距投影方式投射至成像器得到待处理区域。本方法大大降低了图像处理的计算量，更合理地从相机源头出发，在全景相机内部做出调整，以便直接输出符合视觉习惯的还原图像。在此基础上，还可以输出坐标数据给相关设备，实现触发联动，既节省存储空间，又不会遗漏重要事项。

实施例4：

本实施例中，提供一种具体的鱼眼镜头的图像展平方法，以1/3英寸成像器作为案例进行说明。

a)1/3英寸成像器有效成像尺寸为4.8x3.6mm，故选用5.7mm的成像圆鱼眼镜头，以匹配1/3英寸的成像器.本案例选用的鱼眼镜头规格如下：

表1鱼眼镜头1设计规格

b)基准点选取：如上述实施例中提到，为尽量减少后期芯片的运算并保证码流的流畅，选用成像器的有效区域中心作为基准点；

c)算法：

计算可拉平区域，如图4中的算法原理，根据成像器的有效区域进行等距投影计算，获取最大供取景范围方锥。方锥依据等距投影原理至成像面所得即成像器上可拉平的区域。

本实施例中，1/3英寸成像器有效区域4.8x3.6毫米，本鱼眼镜头的视场角垂直方向的视场角为114.6度，因鱼眼镜头成像圆为5.7毫米，比1/3英寸成像器有效区域稍小，故取成像器工作区域为4.5x3.375毫米(即直径5.625毫米，比成像圆直径略小)，窄边视场角为53.7x2＝107.4度。在成像器上的区域如图5中的本例算法原理。可拉平区域坐标计算：

上述实施例步骤S1中的准备计算结果如图6所示，步骤S2中自成像器有效区域边缘以任意步长取点，计算出还原前的点坐标的结果如图7(a)-图10(c)所示。这样，就可以得到取景区域。

在图像还原步骤中，根据取景锥面的4个面分四个区域计算，即得准确的每个点的展平坐标，完成图像还原，如图11所示，实际计算区域效果图如图12所示。

通过该实例可以看出，本发明的鱼眼镜头图像的展平方法，除在光学镜头的选型上有独到之处，而且在图像的展平还原上采用了等距投影后的等比缩放，最大限度地保留了鱼眼镜头视场角大的特点，并且使得直接从相机输出符合人类视觉习惯的图像，为全景相机真正走入安防监控领域创造了条件。

此外，本方案中可将尽可能多的计算都在工厂完成，真正需要写入相机的还原仅仅是最后计算好的区域内点的还原，计算量要远远小于现各图像还原的方案。同时也为算法写入计算芯片，在前端摄像头完成图像展平校正做好了准备。

实施例5：

本实施例中提供一种使用上述实施例所述的图像展平方法的鱼眼镜头图像的展平系统，包括：

全局展平比例计算模块：计算全局展平比例S_c，采用以下公式

其中，x₁为有效成像区域宽，f为鱼眼镜头焦距；

边界计算模块：针对成像器有效区域的边缘，计算出展平前的点坐标，采用以下公式：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

取景区域设定模块：将上述计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域；

展平模块：在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像，采用如下公式：

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。

本实施例所述的鱼眼镜头图像的展平系统，实现了鱼眼镜头图像的展平，计算方法简单，可以在图像处理前直接在相机端实现图像的展平，大大减少了后端图像处理芯片的负荷，可以输出流畅的视频。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：计算全局展平比例S_c，采用以下公式

$S_c=\frac{x_1}{2f\×\tan \left(\frac{x_1}{2f}\right)}$

其中，x₁为有效成像区域宽，f为鱼眼镜头焦距；

S2：针对成像器有效区域的边缘，计算出展平前的点坐标，公式如下：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

$x_e=\frac{f\×a\tan \left(\sqrt{\frac{{x_b}^2+{y_b}^2}{f\×S_c}}\right)}{\sqrt{1+{\left(\frac{y_b}{x_b}\right)}^2}},y_e=\frac{f\×a\tan \left(\sqrt{\frac{{x_b}^2+{y_b}^2}{f\×S_c}}\right)}{\sqrt{1+{\left(\frac{x_b}{y_b}\right)}^2}};$

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

S3：将上述计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域；

S4：在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像，计算公式如下

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。

2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，还包括对因加工误差带来的系统误差进行修正的过程。

3.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括：配置鱼眼镜头的成像圆和成像器的有效区域，使得所述成像器的有效区域内接于所述鱼眼镜头的成像圆。

4.根据权利要求3所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括：调整镜头相对成像器工作区域的位置，使得镜头光轴与成像器中心重合。

5.根据权利要求4所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，还包括镜头相对成像器的调整机构，通过该调整机构实现镜头光轴与成像器的中心重合。

6.根据权利要求1或2或4所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，在所述步骤S2中，针对成像器有效区域的边缘，以任意步长取点，来计算出展平前的点坐标。

7.根据权利要求6所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，所述步长为1-10个像素点。

8.根据权利要求6所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，所述步长为1或2个像素点。

9.根据权利要求4所述的鱼眼镜头图像的展平方法，其特征在于，在所述步骤S4中，取屏幕中心作为计算起始点。

10.一种使用权利要求1-9所述展平方法的鱼眼镜头图像的展平系统，其特征在于，包括：

全局展平比例计算模块：计算全局展平比例S_c，采用以下公式

$S_c=\frac{x_1}{2f\×\tan \left(\frac{x_1}{2f}\right)};$

其中，x₁为有效成像区域宽，f为鱼眼镜头焦距；

边界计算模块：针对成像器有效区域的边缘，计算出展平前的点坐标，采用以下公式：

(x_b,y_b)为有效区域边缘取点坐标，k为点与坐标系中心连线的斜率；

为点(x_b,y_b)对应的展平前的视场角，

h为点(x_b,y_b)对应的展平前像高；

$x_e=\frac{f\×a\tan \left(\sqrt{\frac{{x_b}^2+{y_b}^2}{f\×S_c}}\right)}{\sqrt{1+{\left(\frac{y_b}{x_b}\right)}^2}},y_e=\frac{f\×a\tan \left(\sqrt{\frac{{x_b}^2+{y_b}^2}{f\×S_c}}\right)}{\sqrt{1+{\left(\frac{x_b}{y_b}\right)}^2}};$

(x_e,y_e)为(x_b,y_b)对应的边界点；

取景区域设定模块：将上述计算出的边界点连接得到边界曲线，属于该边界曲线内部的区域作为可展平的取景区域；

展平模块：在所述取景区域内取点，计算还原后该点的坐标值，得到还原后的图像，采用如下公式：

(x₀、y₀)是在取景区域内取点的原坐标，x'₀、y'₀是计算出的展开后的图像的坐标。