JP6977812B2 - ローリングシャッター現象の補正方法、装置、及びコンピュータが読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
撮影装置を用いて処理対象のダブル魚眼画像(双魚眼画像)を得るステップと、
前記撮影装置のジャイロデータを含む画像処理パラメータを得るステップと、
前記画像処理パラメータに基づいてローリングシャッター現象補正パラメータを計算するステップと、
前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うステップと、を含む。
前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプと、
前記撮影装置のローリングシャッター現象時間と、
単一魚眼画像の幅及び高さと、
前記撮影装置の絞り値と、を含む。
前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプに基づいて、前記各フレーム画像の露光中心の時間を得るステップと、
前記各フレーム画像のローリングシャッター現象の開始時間を確定するステップと、
前記各フレーム画像の露光中心の時間と前記ローリングシャッター現象の開始時間に基づいて、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定するステップと、
前記撮影装置のジャイロデータと、前記各フレーム画像の露光中心の時間と、前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線が対応する目標ジャイロデータを確定するステップと、
前記目標ジャイロデータと、前記各フレーム画像の露光中心の時間と、前記各走査線のローリングシャッター現象発生時間に基づいて、前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を計算するステップと、を含む。
以下の式によって、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定するステップを含む。
前記目標ジャイロデータを用いて、目標期間を少なくとも二つのサブ期間に分けるステップであって、なお、前記目標期間の時間の長さは、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象発生時間と前記各フレーム画像の露光中心の時間によって確定されるステップと、
前記少なくとも二つのサブ期間の時間の長さと前記少なくとも二つのサブ期間が対応する第一ジャイロデータをそれぞれ乗算し、少なくとも二つの乗積を得るステップであって、なお、前記第一ジャイロデータは、前記目標ジャイロデータ中のデータまたは参考ジャイロデータであるステップと、
得られた乗積を加算して前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を得るステップと、を含む。
補正対象レンズの情報と補正方向を含む補正参考パラメータを得るステップと、
前記補正対象レンズの情報と、前記補正方向と角度の対応関係に基づいて、前記目標ローリングシャッター現象回転角度が対応する最終目標ローリングシャッター現象角度を確定するステップと、を含む。
第iフレーム画像に対して、前記第iフレーム画像の各走査行の最終目標ローリングシャッター現象回転角度を得るステップと、
前記最終目標ローリングシャッター現象回転角度を回転行列に変換するステップと、
前記ダブル魚眼画像を単一魚眼画像に切断するとともに、前記撮影装置の絞り値に基づいて目標単一魚眼画像を単位球座標上に変換して、前記単一魚眼画像中の任意の一フレームである目標単一魚眼画像の単位球座標を得るステップと、
前記単位球座標と前記回転行列を乗算し、補正後の単位球座標を得るステップと、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップと、
前記2D魚眼座標を用いて、補正後の目標単一魚眼画像を生成するステップと、
前記補正後の目標単一魚眼画像を用いて、補正後のダブル魚眼画像を得るステップと、を含む。
前記単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の単位球座標を取得し、これは、
前記第一単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の第一単位球座標を得るステップを含み、
前記第一単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の第一単位球座標を得た後で、前記方法は、さらに、
前記補正後の第一単位球座標を前記第一座標軸に沿って前記第一角度だけ逆回転させるステップと、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップと、を含み、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップは、
逆方向に回転後の前記補正後の第一単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップを含む。
撮影装置を用いて処理対象のダブル魚眼画像を得るのに用いられる第一取得モジュールと、
前記撮影装置のジャイロデータを含む画像処理パラメータを得るのに用いられる第二取得モジュールと、
前記画像処理パラメータに基づいてローリングシャッター現象補正パラメータを計算するのに用いられる計算モジュールと、
前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うのに用いられる補正モジュールと、を含む。
前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプと、前記撮影装置のローリングシャッター現象時間と、単一魚眼画像の幅と高さと、前記撮影装置の絞り値と、を含む。
撮影装置を用いて処理対象のダブル魚眼画像を得るのに用いられる第一取得モジュール401と、前記撮影装置のジャイロデータを含む画像処理パラメータを得るのに用いられる第二取得モジュール402と、前記画像処理パラメータに基づいてローリングシャッター現象補正パラメータを計算するのに用いられる計算モジュール403と、前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うのに用いられる補正モジュール404と、を含む。
前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプに基づいて、前記各フレーム画像の露光中心の時間を得る、取得サブモジュール4031と、
前記各フレーム画像のローリングシャッター現象の開始時間を確定する第一確定サブモジュール4032と、
前記各フレーム画像の露光中心の時間と前記ローリングシャッター現象の開始時間に基づいて、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定する第二確定サブモジュール4033と、
前記撮影装置のジャイロデータと、前記各フレーム画像の露光中心の時間と、前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線が対応する目標ジャイロデータを確定する第三確定サブモジュール4034と、
前記目標ジャイロデータと、前記各フレーム画像の露光中心の時間と、前記各走査線のローリングシャッター現象発生時間に基づいて、前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を計算する計算サブモジュール4035と、を含む。
前記目標ジャイロデータを用いて、目標期間を少なくとも二つのサブ期間に分けるのに用いられるユニットであって、なお、前記目標期間の時間の長さは、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象発生時間と前記各フレーム画像の露光中心の時間によって確定される、区分ユニット40351と、
前記少なくとも二つのサブ期間の時間の長さと前記少なくとも二つのサブ期間が対応する第一ジャイロデータをそれぞれ乗算し、少なくとも二つの乗積を得るのに用いられるユニットであって、なお、前記第一ジャイロデータは、前記目標ジャイロデータ中のデータまたは参考ジャイロデータである、第一取得ユニット40352と、
得られた乗積を加算して前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を得るのに用いられる第二取得ユニット40353と、を含んでも良い。
補正対象レンズの情報と補正方向を含む、補正参考パラメータを得るのに用いられる第三取得ユニット40354と、前記補正対象レンズの情報と、前記補正方向と角度の対応関係に基づいて、前記目標ローリングシャッター現象回転角度が対応する最終目標ローリングシャッター現象角度を確定するのに用いられる確定ユニット40355と、を含んでも良い。
第iフレーム画像に対して、前記第iフレーム画像の各走査行の最終目標ローリングシャッター現象回転角度を得るのに用いられる第一取得ユニット4041と、
前記最終目標ローリングシャッター現象回転角度を回転行列に変換するのに用いられる第二取得ユニット4042と、
前記ダブル魚眼画像を単一魚眼画像に切断するとともに、前記撮影装置の絞り値に基づいて目標単一魚眼画像を単位球座標上に変換して、前記単一魚眼画像中の任意の一フレームである目標単一魚眼画像の単位球座標を得るのに用いられる第三取得ユニット4043と、
前記単位球座標と前記回転行列を乗算し、補正後の単位球座標を得るのに用いられる第四取得ユニット4044と、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するのに用いられる第一変換ユニット4045と、
前記2D魚眼座標を用いて、補正後の目標単一魚眼画像を生成するのに用いられる生成ユニット4046と、
前記補正後の目標単一魚眼画像を用いて、補正後のダブル魚眼画像を得るのに用いられる補正ユニット4047と、を含んでも良い。
前記単位球座標を第一座標軸に沿って第一角度だけ回転させて、第一単位球座標を得るのに用いられる第一回転モジュール4048を含んでも良い。この時、前記第四取得ユニット4044は具体的に、前記単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の単位球座標を得るのに用いられる。前記補正モジュール404はさらに、前記補正後の第一単位球座標を前記第一座標軸に沿って前記第一角度だけ逆回転させるのに用いられる第二回転モジュール4049を含んでも良い。この時、前記第一変換ユニット4045は具体的に、逆方向に回転後の前記補正後の第一単位球座標を2D魚眼座標に変換するのに用いられる。
プロセッサ1002と、
コンピュータプログラムコマンドが記憶されているメモリ1044と、を含み、
前記コンピュータプログラムコマンドが前記プロセッサによって実行される際、前記プロセッサ1002は、
撮影装置を用いて処理対象のダブル魚眼画像を得るステップと、
前記撮影装置のジャイロデータを含む画像処理パラメータを得るステップと、
前記画像処理パラメータに基づいてローリングシャッター現象補正パラメータを計算するステップと、
前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うステップと、を実行する。
ゲート アレイ(FPGA)、汎用プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本願の前記機能を実現するためのほかの電子モジュール、または組み合わせで実現可能である。
前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプと、前記撮影装置のローリングシャッター現象時間と、単一魚眼画像の幅と高さと、前記撮影装置の絞り値と、を含む。
前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプに基づいて、前記各フレーム画像の露光中心の時間を得るステップと、
前記各フレーム画像のローリングシャッター現象の開始時間を確定するステップと、
前記各フレーム画像の露光中心の時間と前記ローリングシャッター現象の開始時間に基づいて、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定するステップと、
前記撮影装置のジャイロデータと、前記各フレーム画像の露光中心の時間と、前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線が対応する目標ジャイロデータを確定するステップと、
前記目標ジャイロデータと、前記各フレーム画像の露光中心の時間と、前記各走査線のローリングシャッター現象発生時間に基づいて、前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を計算するステップと、を実現することもできる。
以下の式によって、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定するステップを実現することもできる。
前記目標ジャイロデータを用いて、目標期間を少なくとも二つのサブ期間に分けるステップであって、なお、前記目標期間の時間の長さは、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象発生時間と前記各フレーム画像の露光中心の時間によって確定される、ステップと、
前記少なくとも二つのサブ期間の時間の長さと前記少なくとも二つのサブ期間が対応する第一ジャイロデータをそれぞれ乗算し、少なくとも二つの乗積を得るのに用いられるステップであって、なお、前記第一ジャイロデータは、前記目標ジャイロデータ中のデータまたは参考ジャイロデータである、ステップと、
得られた乗積を加算して前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を得るステップと、を実現することもできる。
補正対象レンズの情報と補正方向を含む、補正参考パラメータを得るステップと、
前記補正対象レンズの情報と、前記補正方向と角度の対応関係に基づいて、前記目標ローリングシャッター現象回転角度が対応する最終目標ローリングシャッター現象角度を確定するステップと、を実現することもできる。
第iフレーム画像に対して、前記第iフレーム画像の各走査行の最終目標ローリングシャッター現象回転角度を得るステップと、
前記最終目標ローリングシャッター現象回転角度を回転行列に変換するステップと、
前記ダブル魚眼画像を単一魚眼画像に切断するとともに、前記撮影装置の絞り値に基づいて目標単一魚眼画像を単位球座標上に変換して、前記単一魚眼画像中の任意の一フレームである目標単一魚眼画像の単位球座標を得るステップと、
前記単位球座標と前記回転行列を乗算し、補正後の単位球座標を得るステップと、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップと、
前記2D魚眼座標を用いて、補正後の目標単一魚眼画像を生成するステップと、
前記補正後の目標単一魚眼画像を用いて、補正後のダブル魚眼画像を得るステップと、を実現することもできる。
前記単位球座標を第一座標軸に沿って第一角度だけ回転させて、第一単位球座標を得るステップと、
前記第一単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の第一単位球座標を得るステップと、
前記補正後の第一単位球座標を前記第一座標軸に沿って前記第一角度だけ逆回転させるステップと、
逆方向に回転後の前記補正後の第一単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップと、を実現することもできる。
Claims (11)
- 撮影装置を用いて処理対象の連続したフレーム画像であり、二つの単一魚眼画像からなるダブル魚眼画像を得るステップと、
前記撮影装置のジャイロデータ、前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプ、前記撮影装置のローリングシャッター現象時間、及び前記単一魚眼画像の高さを含む画像処理パラメータを得るステップと、
前記画像処理パラメータに基づいて、前記単一魚眼画像の高さに基づく各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度をローリングシャッター現象補正パラメータとして計算するステップと、
前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うステップと、
を含み、
前記画像処理パラメータに基づいて、前記単一魚眼画像の高さに基づく各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度をローリングシャッター現象補正パラメータとして計算するステップは、
前記各フレーム画像のタイムスタンプに基づいて、前記各フレーム画像の露光中心の時間を得るステップと、
前記各フレーム画像のローリングシャッター現象の開始時間を確定するステップと、
前記各フレーム画像の露光中心の時間及び前記ローリングシャッター現象の開始時間に基づいて、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定するステップと、
前記撮影装置のジャイロデータ、前記各フレーム画像の露光中心の時間、及び前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線が対応する目標ジャイロデータを確定するステップと、
前記目標ジャイロデータ、前記各フレーム画像の露光中心の時間、及び前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を計算するステップと、を含む、ことを特徴とするローリングシャッター現象を補正する方法。 - 前記画像処理パラメータは、さらに、
前記単一魚眼画像の幅と、
前記撮影装置の絞り値と、を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記各フレーム画像の露光中心の時間及び前記ローリングシャッター現象の開始時間に基づいて、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定するステップは、
式中、rstrow_iは前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を表し、RSTstartは前記各フレーム画像のローリングシャッター現象開始時間を表し、rstは前記撮影装置のローリングシャッター現象時間を表し、row_iは前記各フレームの第i行走査線を表し、hは前記各フレーム画像の総走査行数を表す、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記目標ジャイロデータ、前記各フレーム画像の露光中心の時間、及び前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を計算するステップは、
前記目標ジャイロデータを用いて、目標期間を少なくとも二つのサブ期間に分けるステップであって、前記目標期間の時間の長さが、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間及び前記各フレーム画像の露光中心の時間によって確定されるステップと、
前記少なくとも二つのサブ期間の時間の長さ及び前記少なくとも二つのサブ期間が対応する第一ジャイロデータをそれぞれ乗算し、少なくとも二つの乗積を得るステップであって、前記第一ジャイロデータが、前記目標ジャイロデータ中のデータまたは参考ジャイロデータであるステップと、
得られた乗積を加算して前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を得るステップと、を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 得られた乗積を加算して前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を得た後で、さらに、
補正対象レンズの情報及び補正方向を含む補正参考パラメータを得るステップと、
前記補正対象レンズの情報、前記補正方向及び角度の対応関係に基づいて、前記目標ローリングシャッター現象回転角度が対応する最終目標ローリングシャッター現象角度を確定するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うステップは、
第iフレーム画像に対して、前記第iフレーム画像の各走査行の最終目標ローリングシャッター現象回転角度を得るステップと、
前記最終目標ローリングシャッター現象回転角度を回転行列に変換するステップと、
前記ダブル魚眼画像を前記単一魚眼画像に切断するとともに、前記撮影装置の絞り値に基づいて目標単一魚眼画像を単位球座標上に変換し、前記単一魚眼画像中の任意の1つのフレームである目標単一魚眼画像の単位球座標を得るステップと、
前記単位球座標と前記回転行列を乗算し、補正後の単位球座標を得るステップと、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップと、
前記2D魚眼座標を用いて、補正後の目標単一魚眼画像を生成するステップと、
前記補正後の目標単一魚眼画像を用いて、補正後のダブル魚眼画像を得るステップと、を含む、ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記ダブル魚眼画像を前記単一魚眼画像に切断するとともに、目標単一魚眼画像を単位球座標上に変換し、前記目標単一魚眼画像の単位球座標を得た後で、前記方法は、さらに、
前記単位球座標を第一座標軸に沿って第一角度だけ回転させて、第一単位球座標を得るステップと、
前記単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の単位球座標を得るステップと、を含み、
前記単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の単位球座標を得るステップは、前記第一単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の第一単位球座標を得るステップを含み、
前記第一単位球座標と前記回転行列を乗算して、補正後の第一単位球座標を得た後で、前記方法は、さらに、
前記補正後の第一単位球座標を前記第一座標軸に沿って前記第一角度だけ逆回転させるステップと、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップと、を含み、
前記補正後の単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップは、逆方向に回転後の前記補正後の第一単位球座標を2D魚眼座標に変換するステップを含む、ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 撮影装置を用いて処理対象の連続したフレーム画像であり、二つの単一魚眼画像からなるダブル魚眼画像を得るのに用いられる第一取得モジュールと、
前記撮影装置のジャイロデータ、前記撮影装置が生成する各フレーム画像のタイムスタンプ、前記撮影装置のローリングシャッター現象時間、及び前記単一魚眼画像の高さを含む画像処理パラメータを得るのに用いられる第二取得モジュールと、
前記画像処理パラメータに基づいて、前記単一魚眼画像の高さに基づく各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度をローリングシャッター現象補正パラメータとして計算するのに用いられる計算モジュールと、
前記ローリングシャッター現象補正パラメータを用いて、球座標系下にて、前記ダブル魚眼画像に対してローリングシャッター現象の補正を行うのに用いられる補正モジュールと、
を含み、
前記計算モジュールは、
前記各フレーム画像のタイムスタンプに基づいて、前記各フレーム画像の露光中心の時間を取得し、
前記各フレーム画像のローリングシャッター現象の開始時間を確定し、
前記各フレーム画像の露光中心の時間及び前記ローリングシャッター現象の開始時間に基づいて、前記各フレーム画像の各走査線のローリングシャッター現象の発生時間を確定し、
前記撮影装置のジャイロデータ、前記各フレーム画像の露光中心の時間、及び前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線が対応する目標ジャイロデータを確定し、及び
前記目標ジャイロデータ、前記各フレーム画像の露光中心の時間、及び前記各走査線のローリングシャッター現象の発生時間に基づいて、前記各走査線の目標ローリングシャッター現象回転角度を計算する、ことを特徴とするローリングシャッター現象を補正する装置。 - コンピュータに、請求項1乃至8のうちのいずれか1つに記載の方法を実行させるためのプログラム。
- 請求項10に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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