CN105869110B - 图像显示方法和装置、异形曲面幕布的定制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种图像显示方法和装置。所述方法包括以下步骤：获取原始畸变图像；建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；从球形模型的球心放射出射线与异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布；将所述原始畸变图像填满所述异形曲面幕布，完成图像渲染；显示所述渲染后的图像。显示出来的图像准确且实时。

Description

图像显示方法和装置、异形曲面幕布的定制方法和装置
技术领域
本发明涉及图像显示领域，特别是涉及一种图像显示方法和装置、异形曲面幕布的定制方法和装置。
背景技术
头戴式显示设备是虚拟现实技术中的一个重要硬件设备，它实时的获取用户头部朝向，并将该方向上的景物呈现在用户眼前。在这个过程中，实时、准确是影响用户沉浸感的两个主要指标。其中，实时是指在极短的时间内将用户视野朝向的图像渲染完成并显示出来；准确是指：1.用户看到的图像要与先验知识相匹配，例如地是平的，墙是直的；2.图像各像素的像距一致，这样用户在旋转头部时，看到的图像是在一个面上，而不会出现图像中心近，周边远(或者图像中心远，周边近)的不正常效果。
由于全景或广角图片的采集设备使用鱼眼或广角镜头的缘故，采集到的原始图像存在很严重的镜头畸变，这样畸变的图片是不适合直接渲染显示给人眼，需要做镜头反畸变操作。
传统的头戴式显示设备进行图像显示有两种方式，一种是直接将原始畸变图像渲染到幕布上，减少图像处理过程，加快显示速度，但用户通过头戴式显示设备看到的景物与在真实场景中看到的景物不一致，降低了准确性；另一种方式是使用较低视角的拍摄设备来采集原始图像，较低视角对应的镜头，即使不做反畸变校正，图像也能保证一定的准确性，但一般头戴式显示设备的有效视角在80度以上，如果拍摄设备的镜头视角低于头戴式显示设备的视角，在正常的显示状态下，图像边缘会被用户看到，如图1所示，图像呈现效果差。
发明内容
基于此，有必要针对传统的头戴式显示设备不能兼顾图像的准确性和实时性的问题，提供一种图像显示方法，能准确且实时的显示图像。
此外，还有必要提供一种图像显示装置，能准确且实时的显示图像。
此外，还有必要提供一种异形曲面幕布的定制方法和装置，能准确且实时的显示图像。
一种图像显示方法，包括：
获取原始畸变图像；
建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布；
将所述原始畸变图像填满所述异形曲面幕布，完成图像渲染；
显示所述渲染后的图像。
一种图像显示装置，包括：
获取模块，用于获取原始畸变图像；
建立模块，用于建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
反畸变处理模块，用于对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
球形模型建立模块，用于根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
球形化处理模块，用于从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布；
渲染模块，用于将所述原始畸变图像填满所述异形曲面幕布，完成图像渲染；
显示模块，用于显示所述渲染后的图像。
一种异形曲面幕布的定制方法，包括：
建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布。
一种异形曲面幕布的定制装置，包括：
建立模块，用于建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
反畸变处理模块，用于对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
球形模型建立模块，用于根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
球形化处理模块，用于从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布。
上述图像显示方法和装置、异形曲面幕布的定制方法和装置，通过将原始畸变图像填满到经过反畸变处理和球形化映射处理得到的异形曲面幕布上后，相当于对原始畸变图像进行了反畸变和球形化映射处理，完成了图像渲染，显示出来的图像准确且实时，且经过球形化映射，当视野发生同样改变时，图像映射距离保持不变。
附图说明
图1为拍摄设备视角和头戴式显示器视角关系图；
图2为一个实施例中头戴式显示设备的内部结构示意图；
图3为一个实施例中头戴式显示设备的图像显示的流程图(请按原图标注箭头)；
图4为一个实施例图像显示方法的流程图；
图5为将矩形平面幕布反畸变为异形平面幕布的示意图；
图6为原始畸变图像和反畸变后的图像的示意图；
图7为一个实施例中拍摄镜头的视场角缩放异形投影模型的示意图；
图8为一个实施例中从球心处放射无数条射线通过异型投影模型的四条边的示意图；
图9为截出球面幕布一部分的示意图；
图10为一个实施例中图像球形化后视野变化的过程示意图；
图11为一个实施例中异形曲面幕布的定制方法的流程图；
图12为一个实施例中图像显示装置的结构框图；
图13为一个实施例中异形曲面幕布的定制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2为一个实施例中头戴式显示设备的内部结构示意图。如图2所示，该头戴式显示设备包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、内存、声音采集装置、显示屏和输入装置。其中，头戴式显示设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还包括一种图像显示装置。该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个终端的运行。头戴式显示设备中的内存为非易失存储介质中的图像显示装置的运行提供环境。头戴式显示设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏等，输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是终端外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，也可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。该头戴式显示设备可以是头戴式显示器等。本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的终端的限定，具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
图3为一个实施例中头戴式显示设备的图像显示的原理示意图。如图3所示，建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型，采集拍摄镜头的参数，根据采集的拍摄镜头的参数对矩形投影模型进行反畸变处理和球形化处理得到定制幕布，将定制幕布作为显示幕布，在图像、视频显示前由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)处理一次，通过GPU(Graphic Processing Unit，图形处理器)将原始畸变图像拉伸填满显示幕布，完成渲染，并显示渲染后的图像。在视频拍摄设备不变的条件下，定制幕布不变。
图4为一个实施例图像显示方法的流程图。如图4所示，一种图像显示方法，可运行于头戴式显示设备上，包括以下步骤：
步骤402，获取原始畸变图像。
本实施例中，通过摄像头等采集设备采集图像。因摄像头等采集设备使用的是鱼眼或广角镜头，采集到的原始图像存在严重的镜头畸变，故该图像为原始畸变图像。
步骤404，建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型。
本实施例中，拍摄图片是指需要显示的素材。拍摄图片的宽高比是指图片的宽高像素个数比，如4：3，16：9等。矩形投影模型可为矩形平面幕布。建立了与拍摄图片具有相同宽度比的矩形投影模型，将图像按照该矩形投影模型投影到球形模型上去时不会发生任何的宽高比失真，保证图像的准确性。
步骤406，对该矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型。
本实施例中，对矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型是将拍摄出来变形的图像还原，将原来的内容畸变边框为矩形的图像变成内容无畸变边框变形的图像。该矩形投影模型可为矩形平面幕布。
通过反畸变算法对矩形投影模型进行处理得到异形投影模型。反畸变算法进行处理的过程包括：坐标变换和灰度重建。坐标变换可分为从畸变图像到理想图像的前向映射方法和从理想图像到畸变图像的后向映射方法；灰度重建的方法有邻近插值法、双线性插值法和立方卷积插值法。反畸变算法采用已有的畸变校正算法。
图5为将矩形平面幕布反畸变为异形平面幕布的示意图。如图5所示，矩形平面幕布的边框变为异形平面幕布的边框。
图6为原始畸变图像和反畸变后的图像的示意图。如图6所示，第一幅图为原始畸变图像，经过反畸变处理后得到第二幅图，即反畸变后的图像。
步骤408，根据拍摄镜头的水平方向视场角与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角。
本实施例中，拍摄镜头的水平方向视场角和竖直方向视场角可分别通过拍摄镜头的设计资料中获取。该异形投影模型可为异形平面幕布。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：
建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的水平视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与该水平视场角相等。
因经过镜头反畸变后，拍摄镜头的水平方向与竖直方向的视场角是同比例分布的，即通过竖直方向视场角和异形投影模型竖直中线限定，缩放的模型与水平方向的等大。
建立的球形模型可以不限定大小，因为图像是按角度投影上去的，即半径大，图像也等比例放大投影上去；半径小，图像等比例缩小投影，但投影后图像的球心角是相同的，从球心角看到的图像也就相同。
图7为一个实施例中拍摄镜头的视场角缩放异形投影模型的示意图。如图7所示，根据拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放异形投影模型，使得异形投影模型水平中线为弦对应的球心角刚好为拍摄镜头的水平方向视场角，竖直中线为弦对应的球心角为拍摄镜头的竖直方向视场角。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：
建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与该竖直视场角相等。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的水平视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与该水平视场角相等；根据该拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与该竖直视场角相等。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等。
步骤410，从该球形模型的球心放射出射线与该异形投影模型的四条边相连接，并截出该球形模型的球面得到异形曲面幕布。
在一个实施例中，从该球形模型的球心放射出射线与该异形投影模型的四条边相连接，并截出该球形模型的球面得到异形曲面幕布的步骤包括(1)(2)：
(1)从该球形模型的球形放射出多条射线与该异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体；
图8为一个实施例中从球心处放射无数条射线通过异型投影模型的四条边的示意图。如图8所示，从球心处放射无数条射线通过异型投影模型的四条边，构建一个类似喇叭口的椎体。
(2)沿该球形模型的径向延长该喇叭口，与该球形模型的球面相交，截出该球形模型的一部分，将该截出的该球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
图9为截出球面幕布一部分的示意图。如图9所示，沿球星模型的径向延长喇叭口，与球形模型的球面相交，截出了该球形模型的一部分，该截出的球形模型的一部分作为异形曲面幕布，当视角位于球心处时，看到的球形模型边界构成的形状应与异型投影模型相同。将原始畸变图像拉伸填满至该异形曲面幕布，即相当于对图像进行拍摄镜头反畸变和球形化映射，并同时完成图像渲染任务。
图10为一个实施例中图像球形化后视野变化的过程示意图。如图10所示，图像经过球形化映射后，当视野发生同样改变时，图像映射距离保持不变，图中空心实线像与空心虚线像深度相同。
步骤412，将该原始畸变图像填满该异形曲面幕布，完成图像渲染。
本实施例中，将原始畸变图像拉伸填满异形曲面幕布，完成图像渲染。
步骤414，显示该渲染后的图像。
上述图像显示方法，通过将原始畸变图像填满到经过反畸变处理和球形化映射处理得到的异形曲面幕布上后，相当于对原始畸变图像进行了反畸变和球形化映射处理，完成了图像渲染，显示出来的图像准确且实时，且经过球形化映射，当视野发生同样改变时，图像映射距离保持不变。
需要说明的是，图像显示方法还可应用于其他显示设备上。
图11为一个实施例中异形曲面幕布的定制方法的流程图。如图11所示，一种异形曲面幕布的定制方法，包括以下步骤：
步骤1102，建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型。
本实施例中，拍摄图片是指需要显示的素材。拍摄图片的宽高比是指图片的宽高像素个数比，如4：3，16：9等。矩形投影模型可为矩形平面幕布。建立了与拍摄图片具有相同宽度比的矩形投影模型，将图像按照该矩形投影模型投影到球形模型上去时不会发生任何的宽高比失真，保证图像的准确性。
步骤1104，对该矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型。
本实施例中，对矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型是将拍摄出来变形的图像还原，将原来的内容畸变边框为矩形的图像变成内容无畸变边框变形的图像。该矩形投影模型可为矩形平面幕布。
通过反畸变算法对矩形投影模型进行处理得到异形投影模型。反畸变算法进行处理的过程包括：坐标变换和灰度重建。坐标变换可分为从畸变图像到理想图像的前向映射方法和从理想图像到畸变图像的后向映射方法；灰度重建的方法有邻近插值法、双线性插值法和立方卷积插值法。反畸变算法采用已有的畸变校正算法。
步骤1106，根据拍摄镜头的水平方向视场角与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角。
本实施例中，拍摄镜头的水平方向视场角和竖直方向视场角可分别通过拍摄镜头的设计资料中获取。该异形投影模型可为异形平面幕布。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：
建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的水平视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与该水平视场角相等。
因经过镜头反畸变后，拍摄镜头的水平方向与竖直方向的视场角是同比例分布的，即通过竖直方向视场角和异形投影模型竖直中线限定，缩放的模型与水平方向的等大。
建立的球形模型可以不限定大小，因为图像是按角度投影上去的，即半径大，图像也等比例放大投影上去；半径小，图像等比例缩小投影，但投影后图像的球心角是相同的，从球心角看到的图像也就相同。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：
建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与该竖直视场角相等。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的水平视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与该水平视场角相等；根据该拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与该竖直视场角相等。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等。
在一个实施例中，根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角的步骤包括：建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等；
步骤1108，从该球形模型的球心放射出射线与该异形投影模型的四条边相连接，并截出该球形模型的球面得到异形曲面幕布。
在一个实施例中，从该球形模型的球心放射出射线与该异形投影模型的四条边相连接，并截出该球形模型的球面得到异形曲面幕布的步骤包括：从该球形模型的球形放射出多条射线与该异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体；沿该球形模型的径向延长该喇叭口，与该球形模型的球面相交，截出该球形模型的一部分，将该截出的该球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
上述异形曲面幕布的定制方法，通过建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型，对矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型，将异形投影模型内接到球形模型内，且异形投影模型与球形模型在水平方向和竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角为拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角，经球心放射出射线经过异形投影模型的四条边延长到球形模型，截出球形模型的球面，得到异形曲面幕布，该异形曲面幕布可对图像进行反畸变和球形化处理，从而使得畸变图像得到校正，经过异形曲面幕布的图像准确且实时，且计算量小。
图12为一个实施例中图像显示装置的结构框图。如图12所示，一种图像显示装置，包括获取模块1202、建立模块1204、反畸变处理模块1206、球形模型建立模块1208、球形化处理模块1210、渲染模块1212、显示模块1214。其中：
获取模块1202用于获取原始畸变图像；
建立模块1204用于建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
反畸变处理模块1206用于对该矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
球形模型建立模块1208用于根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平与竖直方向视场角；
球形化处理模块1210用于从该球形模型的球心放射出射线与该异形投影模型的四条边相连接，并截出该球形模型的球面得到异形曲面幕布；
渲染模块1212用于将该原始畸变图像填满该异形曲面幕布，完成图像渲染；
显示模块1214用于显示该渲染后的图像。
上述图像显示方法，通过将原始畸变图像填满到经过反畸变处理和球形化映射处理得到的异形曲面幕布上后，相当于对原始畸变图像进行了反畸变和球形化映射处理，完成了图像渲染，显示出来的图像准确且实时，且经过球形化映射，当视野发生同样改变时，图像映射距离保持不变。
该球形模型建立模块1208还用于建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的水平视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与该水平视场角相等；
或者该球形模型建立模块1208还用于建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与该竖直视场角相等。
或者，球形模型建立模块1208还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等。
或者，球形模型建立模块1208还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等。
该球形化处理模块1210还用于从该球形模型的球形放射出多条射线与该异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体，以及沿该球形模型的径向延长该喇叭口，与该球形模型的球面相交，截出该球形模型的一部分，将该截出的该球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
图13为一个实施例中异形曲面幕布的定制装置的结构框图。如图13所示，一种异形曲面幕布的定制装置，包括建立模块1302、反畸变处理模块1304、球形模型建立模块1306、球形化处理模块1308。图13中的模块与图12中对应的模块功能相同。
建立模块1302用于建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
反畸变处理模块1304用于对该矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
球形模型建立模块1306用于根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将该异形投影模型内接于该球形模型，且该异形投影模型与球形模型在水平与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为该拍摄镜头水平与竖直方向视场角；
球形化处理模块1308用于从该球形模型的球心放射出射线与该异形投影模型的四条边相连接，并截出该球形模型的球面得到异形曲面幕布。
该球形模型建立模块1306还用于建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的水平视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与该水平视场角相等；
或者球形模型建立模块1306还用于建立球形模型，将该异形投影模型垂直于该球形模型的径向放置，并根据该拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放该异形投影模型，以使该异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与该竖直视场角相等。
或者，球形模型建立模块1306还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等；
或者，球形模型建立模块1306还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平视场角相等。
该球形化处理模块1308还用于从该球形模型的球形放射出多条射线与该异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体，以及沿该球形模型的径向延长该喇叭口，与该球形模型的球面相交，截出该球形模型的一部分，将该截出的该球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种图像显示方法，包括：
获取原始畸变图像；
建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布；
将所述原始畸变图像拉伸填满所述异形曲面幕布，完成图像渲染；
显示所述渲染后的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放所述异形投影模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直方向视场角等比例缩放所述异形投影模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述竖直方向视场角相等。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直方向视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布的步骤包括：
从所述球形模型的球形放射出多条射线与所述异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体；
沿所述球形模型的径向延长所述喇叭口，与所述球形模型的球面相交，截出所述球形模型的一部分，将所述截出的所述球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
7.一种异形曲面幕布的定制方法，包括：
建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放所述异形投影模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直方向视场角等比例缩放所述异形投影模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述竖直方向视场角相等。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角包括：
建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直方向视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布的步骤包括：
从所述球形模型的球形放射出多条射线与所述异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体；
沿所述球形模型的径向延长所述喇叭口，与所述球形模型的球面相交，截出所述球形模型的一部分，将所述截出的所述球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
13.一种图像显示装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取原始畸变图像；
建立模块，用于建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
反畸变处理模块，用于对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
球形模型建立模块，用于根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
球形化处理模块，用于从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布；
渲染模块，用于将所述原始畸变图像拉伸填满所述异形曲面幕布，完成图像渲染；
显示模块，用于显示所述渲染后的图像。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述球形模型建立模块还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放所述异形投影模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述球形模型建立模块还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直方向视场角等比例缩放所述异形投影模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述竖直方向视场角相等。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述球形模型建立模块还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的水平方向视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型水平中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述球形模型建立模块还用于建立球形模型，将所述异形投影模型垂直于所述球形模型的径向放置，并根据所述拍摄镜头的竖直方向视场角等比例缩放球形模型，以使所述异形投影模型竖直中线为弦对应的球心角与所述水平方向视场角相等。
18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述球形化处理模块还用于从所述球形模型的球形放射出多条射线与所述异形投影模型的四条边相连接，构建一个类似喇叭口的椎体，以及沿所述球形模型的径向延长所述喇叭口，与所述球形模型的球面相交，截出所述球形模型的一部分，将所述截出的所述球形模型的一部分作为异形曲面幕布。
19.一种异形曲面幕布的定制装置，其特征在于，包括：
建立模块，用于建立与拍摄图片具有相同宽高比的矩形投影模型；
反畸变处理模块，用于对所述矩形投影模型进行反畸变处理得到异形投影模型；
球形模型建立模块，用于根据拍摄镜头的水平与竖直方向视场角建立球形模型，将所述异形投影模型内接于所述球形模型，且所述异形投影模型与球形模型在水平方向与竖直方向交接点所组成的对应方向的球心角分别为所述拍摄镜头水平方向视场角与竖直方向视场角；
球形化处理模块，用于从所述球形模型的球心放射出射线与所述异形投影模型的四条边相连接，并截出所述球形模型的球面得到异形曲面幕布。
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