DE102017210258A1

DE102017210258A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Kompensieren einer Bildstörung

Info

Publication number: DE102017210258A1
Application number: DE102017210258.6A
Authority: DE
Inventors: Kee Beom KIM
Original assignee: Hyundai Autron Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2017-12-21
Also published as: CN114928698A; US20170365044A1; KR101807090B1; CN107529007A; US10388001B2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung und eine Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt, die eine Störung eines Bildes umfassend eine Vielzahl Bildteileinheiten kompensiert, umfassend: eine Kompensationsrateneinstelleinheit, die eine variable Störungskompensationsrate so einstellt, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen kompensiert wird; und eine Kompensationseinheit, die die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate, die von der Kompensationsrateneinstelleinheit eingestellt wird, kompensiert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildstörungskompensationstechnologie und insbesondere eine Technologie, die eine Bildstörung durch Anwenden einer Störungskompensationsrate kompensiert, die für jedes Pixel variabel ist.
STAND DER TECHNIK
Eine Bildlinsenstörungskompensationstechnologie ist eine Technologie, die ein gestörtes Bild einer Linse aufweisend einen großen Betrachtungswinkel kompensiert und kommt breit auf dem Gebiet eines Endoskops oder eines Automobils zum Einsatz.
Insbesondere umfasst in dem Automotivgebiet ein Verfahren zum Verifizieren der Umgebung eines Fahrzeuges ein Verfahren zum Überprüfen der Umgebung des Fahrzeuges mit bloßem Auge und ein Verfahren zum Überprüfen der Umgebung eines Fahrzeuges über einen Seitenspiegel. Jedoch gibt es gemäß einem Fahrzeugtyp ein Fahrzeug, bei dem die Umgebung des Fahrzeuges einfach mit dem nackten Auge oder durch einen Seitenspiegel überprüft werden kann, oder ein Fahrzeug, bei dem die Umgebung des Fahrzeuges nicht einfach überprüft werden kann. Insbesondere ist im Fall eines großen Fahrzeuges eine Fläche, die nicht nur mit dem nackten Auge oder dem Seitenspiegel überprüft werden kann, relativ gesehen größer als die bei einem kleinen Fahrzeug.
Daher wurde in den letzten Jahren eine Technologie entwickelt, die eine Heckansichtskamera verwendet, die an einem Fahrzeug angeordnet ist oder die eine Umgebung mit einer Kamera fotografiert, die jeweils vorne, hinten, links und rechts in dem Fahrzeug angeordnet ist und die ein Umgebungsbild des Fahrzeuges ausgibt, indem sie die fotografierten Bilder kombiniert. Als solches verwenden Kameras, die vorne, hinten, links und rechts in dem Fahrzeug angeordnet sind, vorwiegend Weitwinkellinsen mit einem großen Betrachtungswinkel und Fischaugenlinsen, welches eine Linse mit einem sehr breiten Winkel ist, aufweisend einen Betrachtungswinkel von mehr als 180°. Jedoch steigt in dem Fall eines Bildes, das unter Verwendung der Linse mit dem großen Betrachtungswinkel aufgenommen wurde, wie beispielsweise der Linse mit dem großen Betrachtungswinkel und der Fischaugenlinse, ein Brechungsindex in Richtung einer Umgebungsfläche des Bildes an, statt einen breiten Betrachtungswinkel zur Verfügung zu stellen, wodurch ein Bild mit einer starken Verzerrung gezeigt wird. Daher wird ein Schema benötigt, das die Verzerrung des Bildes kompensiert, das unter Verwendung der Linse aufweisend den großen Betrachtungswinkel, wie die Weitwinkellinse und die Fischaugenlinse, aufgenommen wurde.
1 ist ein Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem eine Bildverzerrungskompensationseinrichtung im Stand der Technik ein Bild kompensiert, indem ein mathematisches Modell verwendet wird.
Bezugnehmend auf 1 nimmt die Bildverzerrungskompensationseinrichtung im Stand der Technik eine Koordinate eines kompensierten Pixels, indem jede Pixelkoordinate eines verzerrten Bildes 110 gemäß einer vorgegebenen mathematischen Gleichung substituiert wird und ordnet anschließend die erhaltenen Pixelkoordinaten an und erhält ein kompensiertes Bild 120.
Solch ein Verfahren weist ein Problem auf, dass, da die Berechnung in Bezug auf alle Pixel durchgeführt werden muss, eine Implementierungskomplexität hoch ist und ein Speicher mit einer großen Kapazität benötigt wird. Ferner gibt es, da das Bild durch Anwenden einer festen Verzerrungskompensationsrate kompensiert wird, ein Problem, dass ein Fußgänger 111, der in dem verzerrten Bild 110 auftritt, in dem kompensierten Bild 120 verschwindet, und ein toter Winkel somit erzeugt wird, und ein Problem, dass ein perspektivischer Fehler, bei dem das kompensierte Bild näher zu sein schein als ein tatsächlicher Abstand tritt auf.
2 ist ein Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Bildverzerrungskompensationseinrichtung im Stand der Technik das Bild kompensiert, indem eine Zuordnungstabelle verwendet wird.
Bezugnehmend auf 2 erhält die Bildverzerrungskompensationseinrichtung im Stand der Technik zunächst eine Koordinate eines veränderten Pixels eines eingegebenen Bildes indem ein Kalibrierungsalgorithmus auf das eingegebene Bild angewendet wird, um eine Eingangstabelle 210 zu erzeugen. Anschließend, wenn alle Pixel rekonfiguriert wurden, wird ein sich ergebender Koordinatenwert, der zu verschieben ist, erhalten. Anschließend wird eine Änderungstabelle 230 erzeugt und durch den sich ergebenden Koordinatenwert gespeichert. Anschließend wird eine Ausgabetabelle 220 erzeugt, die rekonfiguriert wird, indem die Eingangstabelle 210 dazu gebracht wird, der Änderungstabelle 230 zu entsprechen. Anschließend wird die Bildstörung durch die Ausgangstabelle 220 kompensiert.
Solch ein Verfahren weist auch ein Problem auf, dass der Speicher mit der großen Kapazität erforderlich ist, da alle Pixelwerte nach und vor der Änderung gespeichert werden müssen. Ferner gibt es auch ein Problem dahingehend, dass, da das Bild vergrößert wird, um größer zu sein als die Bildgröße, um das Bild mit einem Verzerrungsgrad zu kompensieren, der tote Winkel erzeugt wird und der perspektivische Fehler, bei dem das kompensierte Bild näher zu sein scheint als der tatsächliche Abstand, auftritt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfolgte in einer Anstrengung einen toten Winkel zu minimieren, der erzeugt wird, wenn ein verzerrtes Bild kompensiert wird, indem das verzerrte Bild durch Anwenden einer variablen Verzerrungskompensationsrate kompensiert wird.
Die vorliegende Erfindung erfolgte auch in einem Versuch den perspektivischen Fehler zu minimieren, der erzeugt wird, wenn das verzerrte Bild durch Kompensieren des verzerrten Bildes durch Anwenden der variablen Verzerrungskompensationsrate kompensiert wird.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildverzerrung zur Verfügung, die die Verzerrung eines Bildes umfassend eine Vielzahl Bildteileinheiten kompensiert, umfassend eine Kompensationsrateneinstelleinheit, die eine variable Verzerrungskompensationsrate so einstellt, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen kompensiert wird; und eine Kompensationseinheit, die die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der eingestellten variablen Verzerrungskompensationsrate kompensiert.
Die Vorrichtung kann ferner eine Bildzentrumseinstelleinheit umfassen, die eine zentrale Bildteileinheit unter der Vielzahl Bildteileinheiten einstellt, und die Kompensationsrateneinstelleinheit kann die variable Verzerrungskompensationsrate so einstellen, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen basierend auf der zentralen Bildteileinheit, die von der Bildzentrumseinstelleinheit eingestellt wurden, kompensiert wird.
Die Kompensationseinheit kann die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Verzerrungskompensationsrate kompensieren und als ein Ergebnis kann sich die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten als ein großes variables Verhältnis bewegen und kann Bildinformationswerte aufweisen, die mit der Bewegung konvertiert werden.
Die Vorrichtung kann ferner eine Interpolationseinheit aufweisen, die die interpolierten Bildteileinheiten in den erzeugten Raum durch Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Verzerrungskompensationsrate durch die Kompensationseinheit einfügt.
Die Interpolationseinheit kann die Interpolationsbildteileinheit separat in einer horizontalen Richtung und einer vertikalen Richtung basierend auf der zentralen Bildteileinheit einfügen.
Der Bildinformationswert der Interpolationsbildteileinheit kann gemäß den Bildinformationswerten von angrenzenden Bildteileinheiten eingestellt werden.
Die Vorrichtung kann ferner eine Bildeingabeeinheit umfassen, in welche das Bild umfassend die Vielzahl Bildteileinheiten eingegeben wird.
Die Vorrichtung kann ferner eine Bildausgabeeinheit, die das Bild ausgibt, das von der Interpolationseinheit interpoliert wurde, umfassen.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Kompensieren einer Bildstörung zur Verfügung, das eine Bildstörung eines Bildes kompensiert, umfassend eine Vielzahl Bildteileinheiten, umfassend: das Einstellen der Kompensationsrate durch Einstellen einer variablen Verzerrungskompensationsrate, sodass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen kompensiert wird; und das Kompensieren der Vielzahl großer Teilungseinheiten gemäß der eingestellten variablen Verzerrungskompensationsrate.
Das Verfahren kann ferner eine Einstellung umfassen, die eine zentrale Bildteileinheit unter der Vielzahl Bildteileinheiten einstellt und das Einstellen der Kompensationsrate kann das Einstellen der variablen Verzerrungskompensationsrate derart umfassen, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen basierend auf der zentralen Bildteileinheit kompensiert wird.
Die Vielzahl Bildteileinheiten kann gemäß der variablen Verzerrungskompensationsrate kompensiert werden und als ein Ergebnis kann sich die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit bis hin zu der Größe eines variablen Verhältnisses bewegen und kann Bildinformationswerte entsprechender Bildteileinheiten aufweisen, die mit der Bewegung konvertiert werden.
Das Verfahren kann ferner das Interpolieren des Einfügens der interpolierten Bildteileinheiten in den erzeugten Raum durch Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Verzerrungskompensationsrate umfassen.
Das Interpolieren kann das Einführen der Interpolationsbildteileinheit separat in der horizontalen Richtung und in der vertikalen Richtung basierend auf der zentralen Bildteileinheit umfassen.
Der Bildinformationswert der Interpolationsbildteileinheit kann gemäß den Bildinformationswerten angrenzender Bildteileinheiten eingestellt werden.
Gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein toter Winkel, der erzeugt wird, wenn ein verzerrtes Bild kompensiert wird, minimiert werden, indem das verzerrte Bild durch Anwenden einer variablen Verzerrungskompensationsrate minimiert wird.
Der perspektivische Fehler, der erzeugt wird, wenn das verzerrte Bild kompensiert wird, wird durch Kompensieren des verzerrten Bildes durch Anwenden der variablen Verzerrungskompensationsrate minimiert.
Die vorgenannte Zusammenfassung ist rein beispielhaft und nicht dazu gedacht auf irgendeine Weise einschränkend zu sein. Zusätzlich zu den beispielhaften Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen, die oben beschrieben wurden, werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem eine gewöhnliche Bildverzerrungskompensationseinrichtung ein Bild unter Verwendung eines mathematischen Modells kompensiert.
2 ist ein Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die gewöhnliche Bildverzerrungskompensationseinrichtung das Bild unter Verwendung einer Zuordnungstabelle kompensiert.
3 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildverzerrung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildverzerrung eine variable Verzerrungskompensationsrate gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendet.
5 ist ein beispielhaftes Diagramm, das schematisch eine Vielzahl Bildteileinheiten eines eingegebenen Bildes darstellt.
6 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildverzerrung die Bildteileinheiten in einer horizontalen Richtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert.
7 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung die Bildteileinheiten in einer vertikalen Richtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert und interpoliert.
8 ist ein beispielhaftes Diagramm, das darstellt, dass ein verzerrtes Bild durch die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das sequentiell ein Verfahren zum Kompensieren einer Bildstörung der Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Es muss verstanden werden, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine zu einem gewissen Grad vereinfachte Wiedergabe verschiedener Merkmale darstellen, die beispielhaft für die Prinzipien der Erfindung sind. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung, sowie sie hier offenbart ist, umfassend beispielsweise spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Orte und Formen ergeben sich zum Teil durch die speziell gedachte Anwendung und Umgebungsverwendung.
In den Figuren bezeichnen über die mehreren Figuren der Zeichnung hinweg Bezugszeichen die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zunächst ist zu erwähnen, dass, wenn Bezugszeichen Komponenten von jeder Zeichnung bezeichnen, obwohl einige Komponenten in unterschiedlichen Zeichnungen dargestellt werden, die gleichen Komponenten soweit möglich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Ferner kann beim Beschreiben der vorliegenden Erfindung eine detaillierte Erklärung von bekannten, verwandten Konfigurationen und Funktionen weggelassen werden, um ein unnötiges Verwischen des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung zu vermeiden. Ferner werden im Folgenden bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist der technische Grundgedanke der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt oder wird dadurch eingeschränkt und die beispielhaften Ausführungsformen können modifiziert werden und verschieden durch den Fachmann ausgeführt werden.
Im Folgenden wird eine Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 bis 8 beschrieben.
3 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 3 umfasst eine Vorrichtung 300 zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bildeingabeeinheit 310, eine Bildzentrumseinstelleinheit 320, eine Kompensationsrateneinstelleinheit 330, eine Kompensationseinheit 340, eine Interpolationseinheit 350, und eine Bildausgabeeinheit 360.
Die Bildeingabeeinheit 310 kann umgesetzt werden, um ein Bild aufzunehmen, das von einer Fotografiergerätschaft fotografiert wurde. Die Bildzentrumseinstelleinheit 320 kann ausgebildet sein, um eine zentrale Bildteileinheit unter einer Vielzahl Bildteileinheiten einzustellen. Die Kompensationsrateneinstelleinheit 330 kann ausgebildet sein, um eine variable Störungskompensationsrate einzustellen, sodass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen kompensiert wird. Die Kompensationseinheit 340 kann ausgebildet sein, um die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate zu kompensieren, die in der Kompensationsrateneinstelleinheit 330 eingestellt wird. Die Interpolationseinheit 350 kann implementiert werden, um die interpolierten Bildteileinheiten in einen erzeugten Raum einzusetzen, in dem die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate durch die Kompensationseinheit 340 kompensiert wird. Die Bildausgabeeinheit 360 kann implementiert werden, um das interpolierte Bild in der Interpolationseinheit 350 auszugeben.
Die Bildeingabeeinheit 310 empfängt das Bild, das mit der Fotografiergerätschaft aufgenommen wurde. Die Fotografiergerätschaft umfasst alle Einrichtungen, die in der Lage sind das Bild zu fotografieren, welche eine Kamera, ein CCTV und dergleichen umfassen. Insbesondere kann die Fotografiergerätschaft Kameras, die an einer Vorderseite, Rückseite, an einer linken und an einer rechten Seite eines Fahrzeuges angeordnet sind, umfassen. In diesem Fall kann das Bild, das in die Bildeingabeeinheit 310 mit der Fotografiergerätschaft eingegeben wird, ein Foto oder ein sich bewegendes Bild umfassen. Ferner kann das Bild, das mit der Bildeingabeeinheit 310 eingegeben wurde, die Vielzahl Bildteileinheiten umfassen. Die Bildteileinheit bezeichnet eine Einheit, die das Bild mit einer vorgegebenen Größe unterteilen kann. Beispielsweise kann die Bildteileinheit ein Pixel bezeichnen.
Die Bildzentrumseinstelleinheit 320 stellt eine zentrale Bildteileinheit unter der Vielzahl Bildteileinheiten ein. Die Bildzentrumseinstelleinheit 320 kann die Bildteileinheit an dem Zentrum in Bezug auf horizontale und vertikale Richtungen des Bildes als die zentrale Bildteileinheit einstellen. Ferner kann die Bildzentrumseinstelleinheit 320 die Bildteileinheit als eine Bildteileinheit mit der gröbsten Störung in dem Bild als die zentrale Bildteileinheit einstellen. Die Bildzentrumseinstelleinheit 320 kann die zentrale Bildteileinheit gemäß verschiedener anderer Verfahren einstellen.
Die Kompensationsrateneinstelleinheit 330 kann die variable Störungskompensationsrate so einstellen, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen kompensiert wird. In diesem Fall kann die Kompensationsrateneinstelleinheit 330 die variable Störungskompensationsrate so einstellen, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen basierend auf der zentralen Bildteileinheit, die von der Bildzentrumeinstelleinheit 320 eingestellt wurde, kompensiert wird. Beispielsweise kann die variable Störungskompensationsrate gemäß der mathematischen Gleichung eingestellt werden, wie beispielsweise der folgenden Polynomgleichung. 1 + k₁r² + k₂r⁴ + k₃r⁶ + k₄r¹ + k₂r³ + k₃r⁵ [Gleichung 1]
In diesem Fall bezeichnet r einen Abstand bis zu der kompensierten Bildteileinheit in der zentralen Bildteileinheit, wenn angenommen wird, dass das Bild nicht gestört ist und jeder aus k₁, k₂, k₃ und k₄ bezeichnet einen Kompensationsratenkoeffizient, welches ein Störungskoeffizient ist. Die Kompensationsrateneinstelleinheit 330 kann den Kompensationsratenfunktionskoeffizient einstellen, indem eine Linseneigenschaft, ein Kameraanbringfehler, ein Kameraüberwachungsbereich und dergleichen berücksichtigt werden. Die variable Störungskompensationsrate, die in Gleichung 1 gezeigt wird, ist nur ein Beispiel und die Kompensationsrateneinstelleinheit 330 kann die variable Störungskompensationsrate anders als die Gleichung 1 einstellen. Im Folgenden wird ein Vorgang des Anwendens der variablen Störungskompensationsrate auf das Bild schematisch unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
4 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung eine variable Störungskompensationsrate gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendet. In diesem Fall stellen sowohl 4A und 4B ein Bild dar, das durch Anwenden der Störungskompensationsrate bei einem Bild erhalten wird, bevor ein am weitesten links gelegener Abschnitt kompensiert wird, ein Bild nach dem ein zentraler Abschnitt kompensiert wurde und ein Bild bevor ein am weitesten rechts gelegener Abschnitt kompensiert wurde.
4A stellt einen Vorgang des Anwendens einer festen Störungskompensationsrate bei dem Bild dar. Bezugnehmend auf den an weitesten rechts gelegenen Abschnitt in 4 kann erkannt werden, dass das Bild kontinuierlich in Richtung eines äußeren Umfangs von der zentralen Bildteileinheit vergrößert wird. Daher ist es ein Problem, dass das Bild, das in einem äußeren Umfangsabschnitt des Bildes vor der Überarbeitung positioniert wurde, von dem Bild nach der Überarbeitung entfernt wird.
4B stellt einen Vorgang des Anwendens einer variablen Störungskompensationsrate dar. Bezugnehmend auf den am weitesten rechts gelegenen Abschnitt in 4B kann erkannt werden, dass das Bild in Richtung des äußeren Umfangs ausgehend von der zentralen Bildteileinheit wiederholt vergrößert und reduziert wird. Daher kann erkannt werden, dass das Bild, das in dem äußeren Umfangsabschnitt des Bildes vor der Überarbeitung angeordnet ist, in dem Bild nach der Überarbeitung verbleibt.
Die Kompensationseinheit 340 kompensiert die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate, die in der Kompensationsrateneinstelleinheit 330 eingestellt wird. In diesem Fall kann die Kompensationseinheit 340 die Vielzahl Bildteileinheiten wiederholt in der horizontalen und der vertikalen Richtung basierend auf der zentralen Bildteileinheit kompensieren. Die Kompensationseinheit 340 kompensiert die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate und als ein Ergebnis bewegt sich die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten bis hin zu einem variablen Verhältnis und Bildinformationswerte entsprechender Bildteileinheiten werden durch die Bewegung konvertiert. In diesem Fall bedeutet der Bildinformationswert einen Pixelwert, wenn die Bildteileinheit ein Pixel ist. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben.
Die Interpolationseinheit 350 fügt die interpolierten Bildteileinheiten in den erzeugten Raum durch Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate durch die Kompensationseinheit 340 ein. Die Interpolationseinheit 350 kann die Interpolationsbildteileinheit separat in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung basierend auf der zentralen Bildteileinheit einfügen. In diesem Fall wird der Bildinformationswert der Bildteileinheit gemäß den Bildinformationswerten angrenzender Bildteileinheiten festgelegt. In diesem Fall, wie oben beschrieben wurde, bedeutet der Bildinformationswert den Pixelwert, wenn die Bildteileinheit das Pixel ist. Im Folgenden wird ein Prozess zum Kompensieren und Interpolieren der Vielzahl Bildteileinheiten unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung erfolgt die Beschreibung berücksichtigend dass die Bildteileinheit das Pixel ist.
5 ist ein beispielhaftes Diagramm, das schematisch eine Vielzahl Bildteileinheiten eines eingegebenen Bildes darstellt.
Bezugnehmend auf 5 kann erkannt werden, dass ein Bild 501, das in die Bildeingabeeinheit 310 eingegeben wird, die Vielzahl Bildteileinheiten umfasst. In diesem Fall wird aus Gründen der einfachen Beschreibung die Bildteileinheit an dem Zentrum des Bildes 501, das in die Bildeingabeeinheit 310 eingegeben wird, als eine zentrale Bildteileinheit 502 angenommen. Ferner bezeichnet Bezugszeichen 502, das in dem Zentrum der Bildteileinheit 502 angezeigt wird, eine Position der Bildteileinheit, Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Pixelwert der zentralen Bildteileinheit 502 und es wird angenommen, dass die anderen Bildteileinheiten auch ähnlich sind.
6 ist ein beispielhaftes Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung die Bildteileinheiten in einer horizontalen Richtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert und interpoliert.
Die Kompensationseinheit 340 kompensiert die Bildteileinheiten an linken und rechten Seiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 502 gemäß der variablen Störungskompensationsrate und als ein Ergebnis bewegen sich die entsprechenden Bildteileinheiten an linken und rechten Seiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 501 bis hin zu dem variablen Verhältnis und der sich ergebende Pixelwert wird umgewandelt.
Bezugnehmend auf 6 bewegt sich eine erste Bildteileinheit 515 an der rechten Seite in dem Zentrum der Bildteileinheit vor der Überarbeitung hin zu der rechten Seite so groß wie das variable Verhältnis 610, um sich zu einer Position einer Bildteileinheit 516 zu bewegen, die an einer zweiten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 vor der Revision positioniert ist. In diesem Fall wird in der Bildteileinheit 515, die an einer ersten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 vor der Überarbeitung positioniert ist, der Pixelwert von 60 auf 70 konvertiert. Das heißt, die Bildteileinheit 515, die an der ersten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 vor der Überarbeitung positioniert ist, bewegt sich bis hin zu dem variablen Verhältnis 610 und der Pixelwert wird somit umgewandelt, um keine Werte vor der Revision aufzuweisen, was im Wesentlichen zu einer Regenerierung der Bildteileinheit führt.
Bezugnehmend auf 6 bewegt sich eine Bildteileinheit 516 an der zweiten Position in Richtung der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 bevor die Überarbeitung sich hin zu der rechten Seite bis hin zu einem variablen Verhältnis 620 bewegt, um sich zu einer Position einer Bildteileinheit 519 zu bewegen, welche an einer fünften Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 vor der Revision positioniert ist. In diesem Fall wird in der Bildteileinheit 516, die an der zweiten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit vor der Revision positioniert ist, wird der Pixelwert von 70 auf 100 konvertiert. Das heißt, die Bildteileinheit 516, die an der zweiten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 vor der Revision positioniert ist, bewegt sich bis hin zu dem variablen Verhältnis 620 und der sich ergebende Pixelwert weist keine Werte vor der Revision auf, was im Wesentlichen zu einer Regernation der Bildteileinheit führt.
Im Übrigen verändert sich in dem Beispiel nur der Prozess, bei dem die entsprechenden Bildteileinheiten, die an linken und rechten Seiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 502 angeordnet sind, zu einem vergrößerten Verhältnis und der sich ergebende Pixelwert wird wie beschrieben umgewandelt, jedoch bewegt sich die Bildteileinheit bis zu dem variablen Verhältnis und eine Auflösung wird umgewandelt und als ein Ergebnis ist es ersichtlich, dass die entsprechenden Bildteileinheiten an den linken und rechten Seiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 502 sich gemäß einem reduzierten Verhältnis bewegen können und der sich ergebende Pixelwert kann konvertiert werden.
In dem Beispiel werden nur die Bildteileinheit 515, die an der ersten Position an der rechten Seite positioniert ist, und die Bildteileinheit 516, die an der zweiten Position an der rechten Seite in der Bildteileinheit 502 vor der Überarbeitung positioniert ist, beschrieben. Jedoch kann das Beispiel auf ähnliche Weise auf die übrigen Bildteileinheiten an den linken und rechten Seiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 502 angewendet werden.
Im Anschluss kann die Interpolationseinheit 315 Interpolationsbildteileinheiten 531, 532 und 533 in Räume einfügen, die erzeugt werden sowie die entsprechenden Bildteileinheiten an den linken und rechten Seiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit sich bis hin zu dem variablen Verhältnis bewegen. In diesem Fall wird der Pixelwert der Interpolationsbildteileinheit gemäß den Pixelwerten von angrenzenden Bildteileinheiten eingestellt. Diese bedeutet, dass der Pixelwert der Interpolationsbildteileinheit eingestellt wird, um einen Wert aufzuweisen, um die Störung des Bildes zu minimieren, indem die Pixelwerte angrenzender Bildteileinheiten berücksichtigt werden. Im Detail kann der Pixelwert der Interpolationsbildteileinheit eingestellt werden, um einen vorgegebenen Wert aufzuweisen, der am meisten durch die Pixelwerte von Bildteileinheiten beeinflusst wird, die am nächsten an die Interpolationsbildteileinheit angrenzen.
Beispielsweise wird eine Interpolationsbildteileinheit 531, die zwischen der zentralen Bildteileinheit 502 und der Bildteileinheit 515, die an der ersten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 nach der Revision angeordnet ist, am meisten durch 50 beeinflusst, welches der Pixelwert der zentralen Bildteileinheit 502 und 70 ist, welches der Pixelwert der Bildteileinheit 515 ist, die an der ersten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 nach der Revision positioniert ist, um 62 aufzuweisen, welches ein vorgegebener Wert ist.
Die Interpolationsbildteileinheiten 532 und 533, die zwischen den Bildteileinheiten 515 an der ersten Position an der rechten Seite in der Bildteileinheit 502 nach der Revision und der Bildteileinheit 516 an der zweiten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 nach der Überarbeitung eingefügt werden, werden am meisten durch 70 beeinflusst, welches der Pixelwert der Bildteileinheit 515 an der ersten Position an der rechten Seite in der Bildteileinheit 502 nach der Revision ist und 100, welches der Pixelwert der Bildteileinheit 516 an der zweiten Position an der rechten Seite in der zentralen Bildteileinheit 502 nach der Überarbeitung ist, um 83 bzw. 94 aufzuweisen, welches vorgegebene Werte sind.
In diesem Fall wird in dem Beispiel nur der Fall, bei dem die Pixelwerte der Interpolationsbildteileinheiten 531, 532 und 533 Werte unter den Pixelwerten der angrenzenden Bildteileinheiten aufweisen, dargestellt, jedoch, da die entsprechenden Pixelwerte vorgegebene Werte zum Minimieren der Störung des Bildes aufweisen, können die entsprechenden Pixelwerte andere Werte als die Werte unter den Pixelwerten der angrenzenden Bildteileinheiten aufweisen.
7 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Vorgang darstellt, bei dem die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung die Bildteileinheiten in einer vertikalen Richtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert und interpoliert.
Die Kompensationseinheit 340 kompensiert die Bildteileinheiten an Ober- und Unterseiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 502 gemäß der variablen Störungskompensationsrate und als ein Ergebnis bewegen sich die entsprechenden Bildteileinheiten an den Ober- und Unterseiten basierend auf der zentralen Bildteileinheit 502 bis hin zu dem das variable Verhältnis und das resultierende Pixel wird umgewandelt. Eine detaillierte Beschreibung davon erfolgte unter Bezugnahme auf 6 und als ein Ergebnis wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
Im Folgenden kann die Interpolationseinheit 350 Interpolationsbildteileinheiten 531, 532 und 533 in Räume einfügen, die erzeugt werden sowie die entsprechenden Bildteileinheiten an der Ober- und Unterseite sich basierend auf der zentralen Bildteileinheit bis hin zu dem variablen Verhältnis bewegen. In diesem Fall kann der Pixelwert der Interpolationsbildteileinheit gemäß den Pixelwerten angrenzender Bildteileinheiten eingestellt werden. Eine detaillierte Beschreibung davon wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben und als ein Ergebnis wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
Im Folgenden wird ein Vorteil, der durch Kompensieren des gestörten Bildes durch die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
8 ist ein beispielhaftes Diagramm, das darstellt, dass ein gestörtes Bild von der Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert wird. In diesem Fall ist 8A ein Diagramm, das das Bild vor der Überarbeitung darstellt, 8B ist ein Diagramm, das das Bild, das von der Bildstörungskompensationsvorrichtung im Stand der Technik kompensiert wurde, darstellt, und 8C ist ein Diagramm, das das Bild darstellt, das von der Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß der vorliegenden Erfindung kompensiert wurde.
Bezugnehmend auf 8B kann erkannt werden, dass die Bildstörungskompensationsvorrichtung im Stand der Technik das Bild gemäß einer festen Störungskompensationsrate kompensiert, um den äußeren Umfangsabschnitt in dem Bild vor der Revision zu entfernen. Ferner kann erkannt werden, dass das Bild kompensiert wird, um näher zu erscheinen als der tatsächliche Abstand und als ein Ergebnis tritt auch ein perspektivischer Fehler auf.
Bezugnehmend auf 8C kann erkannt werden, dass die Bildstörungskompensationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Bild gemäß der variablen Störungskompensationsrate kompensiert, um einen gestörten Abschnitt in dem Bild vor der Revision zu erhalten. Ferner kann erkannt werden, dass das Bild kompensiert wird, um ähnlich zu dem tatsächlichen Abstand zu sein und als ein Ergebnis wird der perspektivische Fehler auch minimiert. Das heißt, wenn das Bild durch die Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß der vorliegenden Erfindung kompensiert wird, wird der tote Winkel minimiert und der perspektivische Fehler wird minimiert.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Kompensieren einer Bildstörung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. In diesem Fall wird die Beschreibung eines Teils, der dupliziert ist in Bezug auf den Teil, der in Bezugnahme auf 3 bis 8 beschrieben wurde, weggelassen.
9 ist ein Flussdiagramm, das der Reihe nach ein Verfahren zum Kompensieren einer Bildstörung einer Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf 9 empfängt zunächst die Bildeingabeeinheit 310 ein Bild umfassend eine Vielzahl Bildteileinheiten (S101).
Anschließend stellt die Bildzentrumseinstelleinheit 320 eine zentrale Bildteileinheit unter der Vielzahl Bildteileinheiten ein (S103).
Anschließend stellt die Kompensationsrateneinstelleneinheit 330 die variable Störungskompensationsrate so ein, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen basierend auf der zentralen Bildteileinheit kompensiert wird (S105).
Anschließend kompensiert die Kompensationseinheit 340 die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate (S107).
Anschließend fügt die Interpolationseinheit 350 die interpolierten Bildteileinheiten in den erzeugten Raum durch Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate ein (S109).
Danach gibt die Bildausgabeeinheit 360 das Bild aus, das im Schritt S109 interpoliert wurde (S111).
Wie oben beschrieben wurde, wurden die beispielhaften Ausführungsformen in den Zeichnungen und in der Spezifikation beschrieben und dargestellt. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erklären, um dadurch andere Fachmänner in die Lage zu versetzen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ihre verschiedenen Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und zu gebrauchen. Wie aus der vorgenannten Beschreibung ersichtlich ist, werden bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht auf die speziellen Details der Beispiele, die hier dargestellt sind, eingeschränkt und es ist daher angedacht, dass andere Modifikationen und Anwendungen oder Äquivalente davon für den Fachmann ersichtlich sind. Verschiedene Veränderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen der vorliegenden Konstruktion werden jedoch dem Fachmann ersichtlich nachdem die Spezifikation und die beigefügten Zeichnungen in Betracht gezogen wurden. Es ist angedacht, dass alle derartigen Veränderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen, die nicht von dem Geiste und dem Schutzumfang der Erfindung abweichen, durch die Erfindung abgedeckt sind, welche nur durch die Ansprüche, welche folgen, eingeschränkt wird.

Claims

Eine Vorrichtung zum Kompensieren einer Bildstörung, die eine Störung eines Bildes umfassend eine Vielzahl Bildteileinheiten kompensiert, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Bildzentrumseinstelleinheit, die ausgebildet ist, um eine zentrale Bildteileinheit unter der Vielzahl Bildteileinheiten festzulegen; eine Kompensationsrateneinstelleinheit, die ausgebildet ist, um eine variable Störungskompensationsrate so einzustellen, dass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen basierend auf der zentralen Bildteileinheit kompensiert wird; und eine Kompensationseinheit, die ausgebildet ist, um die Vielzahl Bildkompensationseinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate, die durch die Kompensationsrateneinstelleinheit festgelegt wird, zu kompensieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die variable Störungskompensationsrate entsprechend der Vielzahl Bildteileinheiten durch eine Polynomfunktion für einen Abstand bis zu einer entsprechenden Bildteileinheit ausgehend von der zentralen Bildteileinheit ausgedrückt wird, und wobei Kompensationsrateneinstelleinheit Kompensationsratenfunktionskoeffizienten der Polynomfunktion einstellt, um die variable Störungskompensationsrate einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kompensationseinheit die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate kompensiert und als ein Ergebnis die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten sich mit bis zu einem variablen Verhältnis bewegt und Bildinformationswerte aufweist, die durch die Bewegung konvertiert werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Interpolationseinheit, die ausgebildet ist, um die interpolierten Bildteileinheiten in den erzeugen Raum durch Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate durch die Kompensationseinheit einzufügen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Interpolationseinheit die Interpolationsbildteileinheit getrennt in einer horizontalen Richtung und einer vertikalen Richtung basierend auf der zentralen Bildteileinheit einfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Bildausbildungswerte der Interpolationsbildteileinheit gemäß den Bildinformationswerten angrenzender Bildteileinheiten festgelegt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine Bildeingabeeinheit, die ausgebildet ist, um das Bild umfassend die Vielzahl Bildteileinheiten zu empfangen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ferner umfassend: eine Bildausgabeeinheit, die ausgebildet ist, um das Bild auszugeben, das von der Interpolationseinheit interpoliert wurde.
Verfahren zum Kompensieren einer Bildstörung, das die Störung eines Bildes umfassend eine Vielzahl Bildteileinheiten kompensiert, wobei das Verfahren umfasst: Festlegen einer zentralen Bildteileinheit unter der Vielzahl Bildteileinheiten; Festlegen einer variablen Störungskompensationsrate, sodass die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten mit unterschiedlichen Verhältnissen basierend auf der zentralen Bildteileinheit kompensiert wird; und Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate, die bei dem Einstellen der Kompensationsrate eingestellt wurde.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die variable Störungskompensationsrate, die der Vielzahl Bildteileinheiten entspricht, gemäß einer Polynomfunktion für einen Abstand bis zu einer entsprechenden Bildteileinheit ausgehend von der zentralen Bildteileinheit ausgedrückt wird; und wobei das Einstellen der Kompensationsrate das Einstellen von Kompensationsratenfunktionskoeffizienten der Polynomfunktion umfasst, um die variable Störungskompensationsrate einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem bei dem Kompensieren die Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate kompensiert wird und als ein Ergebnis die Vielzahl entsprechender Bildteileinheiten sich mit bis hin zu einem variablen Verhältnis bewegt und Bildinformationswerte entsprechender Bildteileinheiten aufweist, die gemäß der Bewegung konvertiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner umfassend: Interpolierendes Einfügens der interpolierten Bildteileinheiten in den erzeugten Raum durch Kompensieren der Vielzahl Bildteileinheiten gemäß der variablen Störungskompensationsrate bei dem Kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem während des Interpolierens die Interpolationsbildteileinheit separat in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung basierend auf der zentralen Bildteileinheit eingefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der Bildinformationswert der Interpolationsbildteileinheit gemäß den Bildinformationswerten der angrenzenden Bildteileinheiten eingestellt wird.