TWI423659B - 影像校正方法與相關影像校正系統 - Google Patents
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Description
本發明係關於影像處理,尤指一種用以校正因魚眼鏡頭與超廣角鏡頭所引起之幾何失真的影像處理方法與相關之影像處理系統。
魚眼鏡頭與超廣角鏡頭廣泛地應用於監視攝影機或一般數位相機中等。然而,雖然於這類型的鏡頭可擷取相當大視角內的景物,但其所形成的影像往往伴隨著嚴重的幾何失真(geometrical distortion),這些幾何失真會使用者無法輕易地與清晰地的辨識出影像中的某些細節,甚至是無法辨識。因此,透過魚眼鏡頭與超廣角鏡頭所生成的影像必須經過適當的影像處理技巧,才能還原出較為符合原始景物的影像,以利使用者觀察。
因此,本發明提供一種影像校正方法與相關之校正系統,其係用以對透過魚眼鏡頭或超廣角鏡頭所擷取之畫面進行校正,以減輕畫面中的幾何失真的現象。再者,本發明之影像處理方法與相關之影像處理系統運用一種參考資料排列特性的記憶體配置技巧,進而提升增進影像校正中之內插運算的處理速度。此外,由於處理幾何失真時需透過座標轉換方法,本發明亦對座標轉換方法所使用之參數提出一種參數估計方法,透過本發明所提出之參數估計方法,可以簡化參數取得之複雜過程。
依據本發明之一實施例,其係提供一種影像校正方法,該影像校正方法係用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像,其中該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊。再者,該影像校正方法進行複數次像素值計算操作,其中,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值。該像素值計算操作包含有:建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值;依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊,其中,該待處理像素區塊具有複數列(row)的待處理像素;將每一待處理像素之像素值分別暫存至具有複數個記憶庫(memory bank)之一記憶體中,其不同列的待處理像素之像素值會分別暫存於該記憶體中的不同記憶庫中;以及,利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並自該記憶體讀取該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。其中,該複數個特定待處理像素之該複數個像素值係暫存至不同的記憶庫中。
依據本發明之另一實施例,其係提供一種影像校正方法,該影像校正方法係用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像,其中該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,並且該待校正圖像係透過一魚眼鏡頭所擷取。再者,該影像校正方法進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值。該像素值計算操作包含有:建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值,其中,該座標轉換關係至少由一透視失真(perspective distortion)校正座標轉換所決定,而於該透視校正座標轉換中,對應於一物平面(Object plane)與一像平面(Image plane)之間的一角度參數,係以該待校正圖像所對應之一入射光線之一入射角來決定,其中,該入射光線係穿透該魚眼鏡頭之一光心(optical center);依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊;以及,利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並利用該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。
依據本發明之又一實施例,其係提供一種影像校正系統,該影像校正系統係用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像。其中,該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,且該影像校正系統進行複數次像素值計算操作,而每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值。該影像校正系統包含有:一座標轉換關係產生電路、一區塊選取電路、一記憶體以及一內插運算電路。該座標轉換關係產生電路係用以建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值。該區塊選取電路係耦接於該座標轉換關係產生電路,並且用以依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊。該記憶體係耦接於該區塊選取電路,具有複數個記憶庫(memory bank),並且將每一待處理像素之像素值分別暫存於該複數個記憶庫中,其中該待處理像素區塊具有複數列(row)的待處理像素。該內插運算單元係耦接於該記憶體與該座標轉換關係產生電路,而該內插運算單元係而利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並自該記憶體讀取該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。其中,不同列的待處理像素之像素值會分別暫存於該記憶體中的不同記憶庫中。
依據本發明之再一實施例,其係提供一種影像校正系統,該影像校正系統係用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像。其中,該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,並且該待校正圖像係透過一魚眼鏡頭所擷取。再者,該影像校正系統用以進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值,且該影像校正系統包含有:一座標轉換關係產生電路、一區塊選取電路以及一內插運算電路。該座標轉換關係產生電路係用以建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值,其中,該座標轉換關係產生電路包含至少一透視失真(perspective distortion)校正座標轉換電路,並且該座標轉換關係至少由該透視失真校正座標轉換電路所決定,而於該透視校正座標轉換電路所使用之對應於一物平面(Object plane)與一像平面(Image plane)之間的一角度參數,係以該待校正圖像所對應之一入射光線之一入射角來決定,其中,該入射光線係穿透該魚眼鏡頭之一光心(optical center)。該區塊選取電路係耦接於該座標轉換關係產生電路,並且用以依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊。該內插運算單元係耦接於該記憶體與該座標轉換關係產生電路,並且,該內插運算單元係利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並利用該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。
本發明的影像校正最終目的在於降低透過魚眼鏡頭或超廣角鏡頭所擷取之一待校正圖像中之幾何失真,以產生一校正後圖像。其中,在產生該校正後圖像之前,該校正後圖像之畫面尺寸必須預先決定(但仍可依據不同需求來改變),並再將該校正後圖像分割成複數個大小相同的校正後像素區塊,並透過內插運算的方法,逐一產生每一校正後像素區塊中,每一像素之像素值(即:灰階值),最後便可依據所有運算出之像素值,來輸出校正後圖像。
舉例來說,本發明影像校正可能將一校正後圖像的畫面尺寸預先設定為640*480像素,而後再將該校正後圖像分割成大小相同的8*8個校正後像素區塊,因此,其中每一個待校正像素區塊會包含80*60個像素(請注意,此處所列舉的數值僅為說明之用,並非本發明之限制)。而於該校正後圖像中,產生每一個校正後像素的像素值之內插運算則需透過座標轉換來找出其原本於待校正圖像中之相關位置(即,座標值),並於依據該相關位置,來找出鄰近於該相關位置之複數個待校正像素之複數個像素值,再利用這些像素值來進行內插運算以求出該校正後像素的像素值。因此,本發明影像校正必須進行複數次像素值計算操作,其中,每一像素值計算操作會產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值,以前文中列舉的數值為列,每一次像素值計算操作將得到80x60個校正後像素的像素值。關於這些操作的進一步說明,請參考第1圖,其係為本發明影像校正方法中之像素值計算操作的流程圖。
請注意,第1圖所示之流程圖僅代表本發明影像校正方法之像素值計算操作之一可能實施方式;於本發明其他可能實施方式中,亦可能包含第1圖所示之步驟以外的其他步驟。
首先,於步驟101中,本發明之像素值計算操作會建立起該待校正圖像與該校正後圖像之間一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值(Xc,Yc)對應至該待校正圖像中之一第二座標值(Xd,Yd)。舉例來說,若以第2圖為例,校正後圖像中之一校正後像素區塊A的複數個邊界像素(虛線框201所包含的像素),會透過坐標轉換關係來得到其於待校正圖像上的相關座標(實線框202上座標點)。換言之,於校正後圖像中之虛線框201所包含的每一個校正後像素的第一座標值(Xc,Yc)值會映射至該待校正圖像中之一第二座標值(Xd,Yd)。從另一個角度來看,該待校正圖像中第二座標值(Xd,Yd)上的影像,將透過該座標轉換關係來還原,而這個影像會被建立在該校正後圖像中第一座標值(Xc,Yc)的位置上,因此,座標轉換關係將會決定幾何失真的改善方式。
接著,當該座標轉換關係建立之後,步驟103會進一步依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊。詳言之,由於該座標轉換關係可得到該校正後像素區塊中每一個校正後像素於該待校正圖像中的相關座標(即,該第二座標值),因此,若需計算出該校正後像素區塊中所有校正後像素的像素值就必須利用相關座標,來決定該校正後像素區塊係相關於該待校正圖像中哪一部份的畫面資訊,亦即,決定該校正後像素區塊代表該待校正圖像中哪一部份的畫面還原結果。因此,會透過該校正後像素區塊之邊界像素所對應之第二座標值,來決定出其於該待校正圖像中所欲校正之部份的畫面資訊。關於這個步驟的細節請參考第2圖,校正後像素區塊A的邊界像素(虛線框201所包含的像素)會透過步驟101所建立的該座標轉換關係對應至待校正圖像中實線框202上的複數個座標點,而實線框202所包圍的區域(即,待校正像素區塊A’)中之畫面資訊,即為校正後像素區塊A所欲校正之畫面資訊。接著,當決定待校正像素區塊A’後,為了方便對待校正像素區塊A’進行資料緩衝(buffering),本發明會進一步地圈選出至少包含待校正像素區塊A’之具有矩形狀之一待處理像素區塊A”。而待處理像素區塊A”中的待處理像素的像素值將會是內插運算出校正後像素區塊A之每一像素之像素值的必要資訊。
於步驟105中,當待處理像素區塊A”所包含的像素被決定後,本發明會進一步依據待處理像素區塊A”中複數個待處理像素之排列關係,將每一待處理像素之像素值暫存於一具有複數個記憶庫(memory bank)之記憶體(如:靜態隨機存取記憶體(static random access memory,SRAM))中,從而等待後續之內插運算的利用。這個步驟運用了本發明所提供之記憶體配置技巧,其主要目的在於加速所儲存之像素值被讀取出來進行內插運算的速度。舉例來說,以校正後像素區塊A中之一像素P為例,其於待校正圖像中的第二座標位置係為點P’,因此,當內插運算在計算像素P的像素值時,必須運用虛線框203(亦即,待處理像素區塊A”)所包含之鄰近於點P’之複數個特定待處理像素(4*4個)的像素值來進行內插。依此,本發明記憶體配置技巧的概念在於一個記憶體讀取周期中,將所有該複數個特定待處理像素之4*4個像素值讀取出來,故步驟105會依據待處理像素區塊A”中之待處理像素之排列關係來將所有的像素值存入記憶體內,並且將複數個特定待處理像素之該複數個像素值暫存至不同的記憶庫中。
關於這種記憶體配置的技巧的說明請進一步參考第2圖與第3圖。以第2圖為例,由於一次內插運算所需的資訊為4*4個待處理像素的像素值,故虛線框203(待處理像素區塊A”)中的4*4個待處理像素的像素值會依其所在的列分別被儲存於第3圖中,記憶體300的記憶庫A~D中。舉例來說,虛線框203(待處理像素區塊A”)中的4*4個待處理像素中的第一列2031的待處理像素之像素值會被儲存至記憶庫A中,第二列2032的待處理像素之像素值會被儲存至記憶庫B中,第三列2033的待處理像素之像素值會被儲存至記憶庫C中以及第四列2034的待處理像素之像素值會被儲存至記憶庫D中。請注意,以上的配置方式僅為說明用,並非限制,廣義上來說,本發明記憶體配置技巧的特徵為:(1)於該記憶體中,用於進行一次內插運算所需之複數個特定待處理像素之複數個像素值中,不同列的待處理像素之像素值會分別暫存於該記憶體中的不同記憶庫中,換言之,就一待處理區塊(待處理像素區塊A”)而言,並未有不同列之像素的像素值被暫存於同一記憶庫之不同列位址(row address)以及(2)若用於一次內插運算所需之該複數個特定待處理像素的數目為m*n,則該記憶體之記憶庫的數目係為m,其中m與n均為正整數。是此,在透過本發明的記憶體配置技巧後,用於一次內插運算所需之複數個特定待處理像素之像素值將可於一個記憶體讀取周期被讀出,進而提升內插運算的處理速度。最後,步驟107會針對每一校正後像素,先利用該校正後像素(如像素P)所對應之該第二座標值(如點P”之座標值)以決定該校正後像素(如像素P)所對應之複數個特定待處理像素(虛線框203所包含之4*4個像素),並自該記憶體讀取該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。請注意,儘管前文中列舉了部分實際數值來進行說明,但於本發明中,內插運算所利用的像素個數並未有所限制,故於不同考量下,本發明中內插運算所採用的像素個數可能有所不同。
以上步驟101~107代表了本發明一次像素值計算操作的流程,在這個流程中,可透過複數次內插運算來產生一校正後像素區塊中所有校正後像素的像素值,因此當多次像素值計算操作被執行後,則可產生出相較於校正前,具較少之幾何失真的校正後圖像。
由於透過魚眼鏡頭或超廣角鏡頭所擷取之待校正圖像包含有相當大範圍的影像資訊,而這些影像資訊卻被投射到一個相對狹小的影像感測區域上,因此造成原始的待校正圖像中會有相當多部份的線條遭受擠壓與扭曲,有著相當明顯的幾何失真。故本發明運用魚眼失真校正的技巧來還原待校正圖像中扭曲的線條中。再者,由於透過魚眼鏡頭或超廣角鏡頭擷取影像時,因為擷取景物的範圍過大,使得景物並非完全平行於影像感測區域所處的平面,因而使得擷取出的影像往往也伴隨著透視失真(perspective distortion)。為解決透視失真的問題,本發明亦透過透視失真校正的技巧來還原待校正圖像。因此,本發明影像處理方法至少需進行魚眼失真校正(fisheye distortion correction)與透視失真校正(perspective distortion correction),所以,本發明中之座標轉換關係至少由魚眼失真校正座標轉換與透視失真校正座標轉換所決定。最廣義來說,前述之校正後像素之第一座標值(Xc,Yc)會透過魚眼失真校正座標轉換與透視失真校正座標轉換以轉換至第二座標值(Xd,Yd),然而,為了更貼近使用者對於幾何上之畫面調整的需求,於本發明之其它實施例中,座標轉換關係更進一步由比例縮放(scaling)座標轉換、區域縮放(zoom)座標轉換、透視補償(perspective compensation)座標轉換、垂直線與水平線補償(vertical and horizontal line compensation)座標轉換與旋轉(rotation)座標轉換所決定,而其中的參數可由使用者依視覺上的觀感來自行調整。舉例來說,若使用者感覺校正後畫面所顯示的物體比例不夠大,則使用者可以選擇去調整適當的垂直與水平之縮放參數值(scaling ratio),而這些參數會被用以進行比例縮放座標轉換,進而影像整體座標轉換關係,改變校正後畫面的大小比例。再者,使用可也可自行決定,待校正圖像中所欲還原的部份,舉例來說,以第4圖的待校正圖像以及校正後圖像為例,可以從第4圖中看出,校正後圖像所包含的影像資料僅是原始之待校正圖像的一部份而已。關於這個操作,可以透過使用者自行於待校正圖像中選定一個參考中心,而這個參考中心的位置會於建立該座標轉換關係時被參考,當這個參考中心被決定後,只有由該參考中心向外延伸一特定範圍內的影像會被還原,因此當建立該座標轉換關係時,校正後圖像中最外圍的校正後像素,僅對應至該特定範圍的邊界位置。故,隨著不同的參考中心的選定,使用者可選擇待校正圖像中所欲還原的部份。
第5圖係繪示了關於不同座標轉換與座標值間的關係,鑒於這種座標轉換的細節係為熟習本發明所屬技術領域之人熟知,故在此不多作贅述。
此外,本發明特別針對透視失真校正座標轉換所採用的參數,提出一個較為簡單的估計方法,可增進影像校正過程的效能。首先,請參考第6圖,其係簡單地繪示了透視失真的形成原因。基本上,透視失真的引發原因在於物平面(Object plane)OP與像平面(Image plane)IP之間並非平行,由於兩者間具有一夾角ψ,所以造成當物平面OP上兩段不等長的線段R1與R2,透過透鏡600投射在像平面IP上時會形成具有相同長度的像R1’與R2’。故像平面IP上的成像與物平面上的實物有所落差,造成透視失真。是此,若需校正透視失真,則必須了解夾角ψ的實際數值。然而,對魚眼鏡頭或超廣角鏡頭而言,由於這類型鏡頭的特性與一般鏡頭相去甚遠,故夾角ψ的估計方式甚為複雜。因此,本發明提供了一種較為簡易的估計方式來取得夾角ψ的數值。
關於上述的估計方式的詳細說明請參考第7圖。如圖所示,物平面OP與像平面IP間存在夾角ψ。源自於物平面上之一點X而穿透魚眼鏡頭600之光心(Optical center)OC之入射光線LN理論上會成像於像平面IP上X’的位置,然而,若假設入射光線LN穿透光心OC的入射角θ等於折射光線LN’的折射角θ時,則折射光線LN’與一虛擬曲面FLR會因而相交於交點X”。因此,由圖觀察可知,與虛擬曲面FLR上之點X”相切之一虛擬像平面IP’與原本像平面的夾角ψ’會相同於夾角ψ以及入射角θ。簡言之,本發明透過虛擬曲面FLR來補償對於簡化魚眼鏡頭之入射角與折射角的關係的假設,故可輕易的利用ψ=θ的現象來決定透視失真校正所需的角度參數ψ。此外,使用者可憑著視覺上的感受,如:對校正後圖像的觀感,更進一步自行微幅調整上述估計方法所估計出的角度參數ψ,提升角度參數ψ的精準度。
本發明之實施例另提供一種基於以上的影像校正方法所設計之影像校正系統,請參考第8圖所示之影像校正系統800的功能方塊示意圖。如圖所示,影像校正系統800包含有一座標轉換關係產生電路801、一區塊選取電路802、一記憶體803以及一內插運算電路804。影像校正系統800用以依據一影像來源810中之一待校正圖像Pic以輸出一校正後圖像Pic’,其中,影像來源810可能為透過魚眼鏡頭或超廣角鏡頭所拍攝之實時(real-time)影像,或者是儲存於一儲存裝置中的靜態圖像。再者,影像校正系統800係用以進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生校正後圖像Pic’中之一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值。再者,座標轉換關係產生電路801係用以建立待校正圖像Pic與校正後圖像Pic’之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值,而座標轉換關係產生電路801會參考校正後圖像Pic’之畫面尺寸與座標轉換參數(例如:參考中心,角度參數ψ)來決定該座標轉換關係。區塊選取電路802係耦接於座標轉換關係產生電路801,並且用以依據該座標轉換關係,自待校正圖像Pic中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊。記憶體803係耦接於區塊選取電路802,具有複數個記憶庫,並且用以將每一待處理像素之像素值分別暫存於該複數個記憶庫中,其中該待處理像素區塊具有複數列(row)的待處理像素,而不同列的待處理像素之像素值會分別暫存於記憶體803中的不同記憶庫中。記憶體803可能為一靜態隨機存取記憶體(static random access memory,SRAM)。再者,內插運算電路804係耦接於記憶體803與座標轉換關係產生電路801,並且內插運算單元804係利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並自記憶體803讀取該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。所以,透過影像校正系統800多次執行像素值計算操作,可取得校正後圖像Pic’中所有像素的像素值,進而輸出校正後圖像Pic’。由於影像校正系統800乃基於上述之影像校正方法所設計,因此,關於影像校正系統800中每一電路的詳細功能與操作原理接相似於以上所描述之影像校正方法,請讀者自行參考上述針對影像校正方法的說明段落,在此不多作贅述。
以下僅針對座標轉換關係產生電路801進行說明。由於,本發明影像校正至少需進行魚眼失真校正(fisheye correction)與透視失真校正(perspective correction),故本發明中之座標轉換關係產生電路801至少包含魚眼失真校正座標轉換電路與透視失真校正座標轉換電路(未示出),故最廣義來說,座標轉換關係產生電路801所決定之該座標轉換關係至少魚眼失真校正座標轉換電路與透視失真校正座標轉換電路所決定。然而,為了更貼近使用者對於幾何上之畫面調整的需求,於本發明影像校正系統之其它實施例中,座標轉換關係產生電路801更進一步包含比例縮放座標轉換電路、區域縮放座標轉換電路、透視補償座標轉換電路、垂直線與水平線補償座標轉換電路與旋轉座標轉換電路。而這些電路與第一、第二座標值間的關係則可參考第5圖。應當注意的是,本發明影像校正系統並未對決定座標轉換關係產生電路之內部的座標轉換電路的種類與數量有所限制,換言之,在不違背本發明主要概念的前提下,本發明之座標轉換關係產生電路可能包含有多於第5圖所示之座標轉換的種類,或者是少於第5圖所示之座標轉換的種類,而使用者所能進行的幾何上的調整亦會因之而有所改變。
總而言之,本發明針對魚眼鏡頭或超廣角鏡頭所擷取的影像,提供一種擁有良好計算速度與校正效果的影像校正系統與方法,並可供使用者以個人喜好來調整輸出之校正後圖像,進而獲得視覺上的最佳感受。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
101~107...步驟
201、203...虛線框
202...實線框
2031~2034...像素列
300、803...記憶體
600...透鏡
700...魚眼鏡頭
800...影像校正系統
801...座標轉換關係產生電路
802...區塊選取電路
804...內插運算電路
810...影像來源
第1圖係為本發明影像校正方法之一實施例的流程圖。
第2圖係繪示本發明中待校正圖像與校正後圖像間的座標轉換關係。
第3圖係繪示本發明記憶體配置方式。
第4圖係繪示本發明中待校正圖像與校正後圖像的關係。
第5圖係繪示本發明之實施例中座標轉換關係的決定方式。
第6圖係繪示透視失真的形成原因。
第7圖係繪示本發明之參數估計方式的原理。
第8圖係為本發明影像校正系統之一實施例的功能方塊示意圖。
101~107...步驟
Claims (10)
- 一種影像校正方法,用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像,其中該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,該影像校正方法進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值,且包含有:建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值;依據一座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊,其中該待處理像素區塊具有複數列(row)的待處理像素;將每一待處理像素之像素值分別暫存至具有複數個記憶庫(memory bank)之一記憶體中,其中不同列的待處理像素之像素值會分別暫存於該記憶體中的不同記憶庫中;以及利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並自該記憶體讀取該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值;其中該複數個特定待處理像素之該複數個像素值係暫存至不同的記憶庫中。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像校正方法,其中該複數個特定待處理像素的數目為m*n,該記憶體之該複數個記憶庫的數目係為m,以及m與n均為正整數。
- 如申請專利範圍第1項所述之影像校正方法,其中該待校正圖像係透過一魚眼鏡頭所擷取。
- 如申請專利範圍第3項所述之影像校正方法,其中該座標轉換關係至少由一透視失真(perspective distortion)校正座標轉換所決定;以及於該透視校正座標轉換中,對應於一物平面(Object plane)與一像平面(Image plane)之間的一角度參數,係以該待校正圖像所對應之一入射光線之一入射角來決定,其該入射光線係穿透該魚眼鏡頭之一光心(optical center)。
- 一種影像校正方法,用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像,其中該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,並且該待校正圖像係透過一魚眼鏡頭所擷取,該影像校正方法進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值,且包含有:建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值,其中,該座標轉換關係至少由一透視失真(perspective distortion)校正座標轉換所決定,而於該透視校正座標轉換中,對應於一物平面(Object plane)與一像平面(Image plane)之間的一角度參數,係以該待校正圖像所對應之一入射光線之一入射角來決定,且該入射光線係穿透該魚眼鏡頭之一光心(optical center);依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊;以及利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並利用該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。
- 一種影像校正系統,用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像,其中該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,該影像校正系統進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值,且該影像校正系統包含有:一座標轉換關係產生電路,用以建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值;一區塊選取電路,耦接於該座標轉換關係產生電路,用以依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊,其中該待處理像素區塊具有複數列(row)的待處理像素;一記憶體,耦接於該區塊選取電路,具有複數個記憶庫(memory bank),用以將每一待處理像素之像素值分別暫存於該複數個記憶庫中;以及一內插運算電路,耦接於該記憶體與該座標轉換關係產生電路,該內插運算單元係利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並自該記憶體讀取該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值;其中,不同列的待處理像素之像素值會分別暫存於該記憶體中的不同記憶庫中。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像校正系統,其中該複數個特定待處理像素的數目為m*n,該記憶體之該複數個記憶庫的數目係為m,以及m與n均為正整數。
- 如申請專利範圍第6項所述之影像校正系統,其中該待校正圖像係透過一魚眼鏡頭所擷取。
- 如申請專利範圍第8項所述之影像校正系統,其中該座標轉換關係產生電路包含至少一透視失真(perspective distortion)校正座標轉換電路,並且該座標轉換關係至少由該透視失真校正座標轉換電路所決定,以及於該透視校正座標轉換電路中,其所採用之對應於一物平面(Object plane)與一像平面(Image plane)之間的一角度參數,係以該待校正圖像所對應之一入射光線之一入射角來決定,且該入射光線係穿透該魚眼鏡頭之一光心(optical center)。
- 一種影像校正系統,用以依據一待校正圖像以輸出一校正後圖像,其中該校正後圖像包含有複數個校正後像素區塊,並且該待校正圖像係透過一魚眼鏡頭所擷取,該影像校正系統進行複數次像素值計算操作,每一像素值計算操作係用以產生一校正後像素區塊中每一校正後像素之像素值,且該影像校正系統包含有:一座標轉換關係產生電路,用以建立該待校正圖像與該校正後圖像之間的一座標轉換關係,使該校正後像素區塊之每一校正後像素之一第一座標值對應至該待校正圖像中之一第二座標值,其中,該座標轉換關係產生電路包含至少一透視失真(perspective distortion)校正座標轉換電路,並且該座標轉換關係至少由該透視失真校正座標轉換電路所決定,而於該透視校正座標轉換電路所使用之對應於一物平面(Object plane)與一像平面(Image plane)之間的一角度參數,係以該待校正圖像所對應之一入射光線之一入射角來決定,且該入射光線係穿透該魚眼鏡頭之一光心(optical center);一區塊選取電路,耦接於該座標轉換關係產生電路,用以依據該座標轉換關係,決定對應於該校正後像素區塊之一待校正像素區塊,以自該待校正圖像中選取至少包含該待校正像素區塊之一待處理像素區塊;以及一內插運算電路,耦接於該記憶體與該座標轉換關係產生電路,該內插運算單元係利用該校正後像素所對應之該第二座標值以決定該校正後像素所對應之複數個特定待處理像素,並利用該複數個特定待處理像素之複數個像素值進行一內插運算以產生該校正後像素之一像素值。
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