鏡頭影像變形校正裝置的製作方法
2023-04-23 03:38:36
本發明涉及一種鏡頭(lens)影像變形校正裝置，更為詳細地涉及使得影像區分單位按照可變比例移動的鏡頭影像變形校正裝置。
背景技術：
影像鏡頭變形校正技術是對具有大視角的鏡頭的變形影像進行校正的技術，常用在內窺鏡或汽車領域。
尤其，就汽車領域而言，確認汽車周邊的方法中有通過肉眼進行確認的方法和通過後視鏡(side mirror)進行確認的方法。但是，根據車型的不同，有通過肉眼或後視鏡能夠輕易對周邊進行確認的車輛，也有不能輕易對周邊進行確認的車輛。尤其，就大型車輛而言，與小型車輛相比，僅通過肉眼或後視鏡無法確認的範圍相對多。
由此，最近正在開發一種技術，其利用安裝於車輛的後方攝像機，或通過分別設置於車輛的前後左右方向的攝像機來對周邊環境進行拍攝，組合所拍攝的影像，從而輸出車輛的周邊影像。由此，設置於車輛的前後左右方向的攝像機主要使用具有大視角的廣角鏡頭，也使用視角超過180°的超廣角鏡頭魚眼鏡頭(fish-eye lens)。但是，利用像廣角鏡頭及魚眼鏡頭一樣大視角鏡頭所拍攝的影像不僅提供較廣的視野角，還越靠向影像的邊緣位置區域而折射率越大，從而提供嚴重變形的影像。由此，需要一種方案，對利用像廣角鏡頭及魚眼鏡頭一樣視角大的鏡頭所拍攝的影像的變形進行校正。
圖1是示出現有的鏡頭影像變形校正裝置對影像進行校正的過程的圖。
參照圖1，現有的鏡頭影像變形校正裝置對變形的影像進行校正的方法包括利用數學模型的方法、以及利用直角坐標圖形(pattern)移動各個像素111，從而校正變形的影像110的方法等。
利用數學模型的方法將各個像素坐標111代入已設定的數學式，從而獲取校正後的像素121坐標，之後將其進行排列，從而獲取校正後的影像120。此時，由於對全部像素適用相同的數學式，具有難以反映變形程度的問題。此外，需要對全部像素進行計算，因此具有實現複雜度高且需要大容量存儲器的問題。
圖2是示出利用現有的直角坐標圖形對變形的影像進行校正的過程的圖。
參照圖2，利用直角坐標圖形的方法首先獲取與變形校正前的部分像素坐標和變形校正後的部分像素坐標相對應的校正前後像素間的關係信息230。此時，只利用部分像素獲取關係信息230，因此具有變形校正能力降低的問題。此外，需要存儲所有校正前後像素值，因此具有需要大容量存儲器的問題。
技術實現要素：
發明要解決的問題
本發明的目的在於提供一種鏡頭影像變形校正裝置，使得用於坐標計算的運算邏輯及內部存儲器邏輯最小化，能夠降低實現複雜度。
本發明的目的並非限定於以上所提及的目的，未被提及的本發明的其他目的及優點通過以下說明能夠得以理解，通過本發明的實施例能夠更加明確地得以理解。此外，應理解本發明的目的及優點通過權利要求書中出現的裝置及其組合能夠實現。
解決問題的手段
用於達成所述目的的本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置包括：輸入部，接收影像信息；分割部，將所述影像信息分割為一個以上的影像區分單位；設定部，設定所述影像信息的中心；控制部，以所述影像信息的中心為基準，使得所述一個以上的影像區分單位分別移動可變比例；插值部，在所移動的影像區分單位之間所生成的插值空間中插入與所移動的影像區分單位相對應的一個以上的影像區分單位；以及輸出部，輸出校正的影像信息。
用於達成所述目的的本發明的另一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置包括：輸入部，接收影像信息；設定部，設定所述影像信息的中心；分割部，以所述中心為基準，將所述影像信息分割為已設定的單位；控制部，對分割為所述已設定的單位的影像信息各自的變形進行校正；以及輸出部，輸出校正的影像信息。
發明效果
根據如上所述的本發明，具有如下效果：使得一個以上的影像區分單位按照可變比例移動，由此使得用於坐標計算的運算邏輯及內部存儲器邏輯最小化，能夠降低實現複雜度。
此外，根據本發明，具有如下效果：在移動的影像區分單位之間所生成的插值空間中插入影像區分單位，由此能夠進行高解析度影像處理。
此外，根據本發明，具有如下效果：改變可變比例，由此最大化變形校正能力。
此外，本發明使得影像信息的中心移動，或按照已設定的單位進行分割，由此具有能夠對應變形程度來校正影像信息。
附圖說明
圖1是示出現有的鏡頭影像變形校正裝置對影像進行校正的過程的圖。
圖2是示出利用現有的直角坐標圖形對變形的影像進行校正的過程的圖。
圖3是概略性示出本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置的構成的圖。
圖4A、圖4B、圖4C是示出本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置對變形的影像進行校正的過程的圖。
圖5是概略性示出變形校正前影像區分單位、影像信息的中心的圖。
圖6是示出將影像區分單位沿水平方向移動後插入影像區分單位的過程的圖。
圖7是示出將影像區分單位沿豎直方向移動後插入影像區分單位的過程的圖。
圖8是示出本發明的另一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置對變形的影像進行校正的過程的圖。
具體實施方式
下文將參照附圖對上文所述目的、特徵及優點進行詳細說明，由此本發明所屬技術領域內具有一般知識的人員能夠輕易實施本發明的技術構思。在說明本發明時，如果判斷為與本發明相關的公知技術的具體說明有可能不必要地混淆本發明的主旨，則省略詳細說明。以下，參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細說明。附圖中相同的附圖標記指代相同或類似的構成要素。
圖3是概略性示出本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置的構成的圖。
參照圖3，本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置300可包括輸入部310、分割部320、設定部330、控制部340、插值部350及輸出部360。
圖3所示的鏡頭影像變形校正裝置300是一個實施例，其構成要素並非限定於圖3所示的實施例，可根據需要附加、變更或刪除部分構成要素。
圖4A、圖4B、圖4C是示出本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置300對變形的影像進行校正的過程的圖，圖5是概略性示出變形校正前影像區分單位510～519、520～529、影像信息501的中心502的圖。
圖6是示出將影像區分單位沿水平方向移動後插入影像區分單位的過程的圖，圖7是示出將影像區分單位沿豎直方向移動後插入影像區分單位的過程的圖。
以下，參照圖3至圖7對本發明的一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置300進行說明。
輸入部310生成影像信息(圖4A的410、圖5的501)，或接收影像信息410、501。輸入部310可以是如攝像機、CCTV等那樣能夠拍攝影像的裝置、設備，但並非限定於此。影像信息410、501是通過輸入部310所拍攝的信息，作為一個實施例可以是照片、視頻。
分割部320可以將影像信息(圖5的501)分割為一個以上的影像區分單位(圖5的510～519、520～529)。影像區分單位510～519、520～529是能夠將影像信息501以一定大小進行區分的單位。例如，影像區分單位510～519、520～529可以是像素。將影像信息501分割為一個以上的影像區分單位510～519、520～529的原因在於，為了按照影像區分單位510～519、520～529進行移動。
設定部330能夠設定影像信息(圖4B的420、圖5的501)的中心(圖4B的421、圖5的502)。設定部330能夠將影像信息501的水平方向及豎直方向上位於最中間的影像區分單位502設定為中心。
此外，設定部330能夠將位於影像信息中變形最嚴重的部分的影像區分單位設定為中心。
設定部330也能夠將影像區分單位之間設定為中心，設定部330設定中心的方法並非限定於此。
控制部340能夠以影像信息501的中心502為基準，將一個以上的影像區分單位510～519、520～529分別移動可變比例610、620、710、720。
作為一個實施例，控制部340能夠將一個以上的影像區分單位510～519、520～529沿水平方向或豎直方向移動。控制部340也能夠將影像區分單位沿對角線方向移動，控制部340移動影像區分單位的方向並非限定於水平方向、豎直方向、對角線方向等。
像素值是能夠表現各個影像區分單位510～519、520～529的顏色的值，例如，可以是RGB、YCbCr、HSB、CMY值。例如，在圖5中，影像區分單位502、515的像素值可以分別是50、60。可變比例610、620、710、720可以是所移動的影像區分單位之間的距離。
此外，可變比例610、620、710、720能夠按照各個影像區分單位510～519、520～529進行不同設定。
例如，如圖6及圖7所示，可以是可變比例610、620、710、720距離影像信息501的中心502越遠則越增加。換句話說，越是遠離影像信息501的中心502的影像區分單位，可以適用更大的可變比例。
此外，雖然沒有另行示出，但可以是可變比例距離影像信息501的中心502越遠則越減少。換句話說，越是遠離影像信息501的中心502的影像區分單位，可以適用更小的可變比例。
此外，影像信息501的部分區域中所配置的影像區分單位也可適用相同的可變比例。
此外，可變比例也可由使用者指定。
插值部350能夠在插值空間630、640、730、740插入一個以上的影像區分單位，其中，所述插值空間630、640、730、740生成於所移動的影像區分單位之間，一個以上的影像區分單位與所移動的影像區分單位相對應。
參照圖4A、圖4B、圖4C及圖6，對如下過程進行說明：控制部340將影像區分單位510～519沿水平方向移動，插值部350在所移動的影像區分單位515、516、517之間插入影像區分單位531、532、533。
首先，控制部340以中心502為基準，將影像區分單位515向影像區分單位516的位置移動。將影像區分單位516向影像區分單位519的位置移動，通過這樣的過程使得各個影像區分單位510～519移動。根據圖6所示的實施例，按照如下可變比例610、620進行移動：越是遠離中心502的影像區分單位510～519，越是以逐漸增加的可變比例610、620移動。
另一方面，不同於圖6的示出，控制部340既能夠按照相同的可變比例移動影像區分單位510～519，也能夠越是遠離中心的影像區分單位，越是以逐漸減少的可變比例移動影像區分單位510～519。
另一方面，控制部340能夠將影像區分單位515向影像區分單位515和影像區分單位516之間移動，此時，能夠在影像區分單位516的位置上再生成影像區分單位515。
如果影像區分單位515、516、517移動，則出現插值空間630、640。插值空間630、640意指在影像區分單位移動後，不存在影像區分單位的空間。
在圖6中，影像區分單位515、516、517移動後的閒置空間成為插值空間630、640。插值部350在插值空間630、640插入影像區分單位531、532、533。
在圖6中，插值部350能夠在插值空間630插入像素值為55的影像區分單位531，在插值空間640分別插入像素值為62及66的影像區分單位532、533。使得所插入的影像區分單位531、532、533具有與所移動的影像區分單位515、516、517相對應的像素值。例如，在圖6中，影像區分單位532及影像區分單位533的像素值可以在影像區分單位515及影像區分單位516的像素值範圍內。插入具有與所移動的影像區分單位的像素值相對應的像素值的影像區分單位，由此還能夠校正高畫質的影像信息，具有改善畫質的效果。
另一方面，控制部340能夠去除無法向其他影像區分單位的位置移動的影像區分單位。在圖4B中，控制部能夠去除區域422、423的影像區分單位。在圖6中，因為影像區分單位517無法向其他影像區分單位的位置移動，所以控制部340能夠去除影像區分單位517。
參照圖4A至圖7，對如下過程進行說明：控制部340使得影像區分單位520～529沿豎直方向移動，插值部350在所移動的影像區分單位522、523、524之間插入影像區分單位541、542、543。
首先，控制部340以中心502為基準，使得影像區分單位524向影像區分單位523的位置移動。影像區分單位523向影像區分單位520的位置移動。通過所述過程，使得各個影像區分單位520～529移動。圖7所示的實施例是越遠離中心502而可變比例710、720越增加的實施例。不同於圖7，控制部340也能夠以相同的可變比例使得影像區分單位520～529移動，也能夠以越遠離中心而可變比例越減少的方式使得影像區分單位520～529移動。
另一方面，控制部340也能夠使得影像區分單位524向影像區分單位524和影像區分單位523之間移動，此時，能夠在影像區分單位523的位置上再生成影像區分單位524。
如果影像區分單位522、523、524移動，則出現插值空間730、740。在圖7中，影像區分單位522、523、524移動後的閒置空間成為插值空間730、740。插值部350在插值空間730、740插入影像區分單位541、542、543。
在圖7中，插值部350能夠在插值空間730插入像素值為45的影像區分單位541，在插值空間740分別插入像素值為33及36的影像區分單位543、542。使得所插入的影像區分單位541、542、543具有與所移動的影像區分單位522、523、524相對應的像素值。例如，在圖7中，影像區分單位542及影像區分單位543的像素值可以在影像區分單位523及影像區分單位524的像素值範圍內。插入具有與所移動的影像區分單位的像素值相對應的像素值的影像區分單位，由此還能夠校正高畫質的影像信息，具有改善畫質的效果。
另一方面，控制部340能夠去除無法向其他影像區分單位的位置移動的影像區分單位。在圖4B中，控制部能夠去除區域422、423的影像區分單位。在圖7中，因為影像區分單位522無法向其他影像區分單位的位置移動，所以控制部340能夠去除影像區分單位522。
輸出部360能夠輸出校正的影像信息。輸出部360是能夠輸出影像信息的裝置，例如，可以使顯示器(display)裝置，監視器(monitor)、TV。參照圖4C，輸出部能夠輸出校正後的影像信息430。
圖8是示出本發明的另一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置對變形的影像進行校正的過程的圖。以下，參照圖8對本發明的另一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置進行說明。
本發明的另一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置可包括輸入部、設定部、分割部、控制部、輸出部及插值部。本發明的另一個實施例的鏡頭影像變形校正裝置的輸入部、輸出部及插值部與在圖3至圖7中說明的輸入部、輸出部及插值部具有相同的構成、功能及效果，因此省略重複說明。
設定部能夠設定影像信息的中心810，分割部以中心810為基準將影像信息按照已設定的單位進行分割。設定部設定影像信息的中心810的方法與圖3至圖7中說明的方法相同，因此省略重複說明。
已設定的單位可以是以影像信息的中心810為基準，沿水平方向及豎直方向四等分的單位。但是，這只是示例性的，已設定的單位也可以由使用者指定成不是四等分。
為了對應於變形程度來校正影像信息，分割部按照已設定的單位來分割影像信息，從而導出分割的影像信息820、830、840、850。換句話說，對按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850中變形嚴重的部分和不嚴重的部分進行分別校正，由此能夠提高效率。
作為一個實施例，設定部能夠分別設定按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850各自的中心821、831、841、851。分割部能夠將按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850，分別分割為一個以上的影像區分單位。
設定部分別設定按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850各自的中心821、831、841、851的方法與在圖3至圖7中說明的方法相同，因此省略重複說明。分割部將按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850分別分割為一個以上的影像區分單位的方法與在圖3至圖7中說明的方法相同，因此省略重複說明。
控制部能夠對按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850的變形進行分別校正。作為一個實施例，控制部能夠針對按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850的每一個，分別以中心821、831、841、851為基準，將一個以上的影像區分單位移動各自的可變比例。控制部針對所分割的影像信息820、830、840、850的每一個，分別以中心821、831、841、851為基準，將影像區分單位移動各自的可變比例的方法與在圖3至圖7中說明的方法相同，因此省略重複說明。
參照圖8，說明本發明的又另一個實施例的話，設定部能夠將按照已設定的單位所分割的影像信息820、830、840、850的中心821、831、841、851設定為影像信息的中心810。如果已設定的單位820、830、840、850的中心821、831、841、851成為影像信息的中心810，則能夠將已設定的單位沿水平方向及豎直方向進行四等分，校正變形。此外，如果已設定的單位820、830、840、850的中心821、831、841、851成為影像信息的中心810，則能夠將影像信息沿水平方向及豎直方向進行四等分，分別校正變形。
本發明所屬技術領域內具有一般知識的人員在不脫離本發明的技術構思的範圍內能夠作出各種置換、變形及變更，因此本發明不受所述實施例及附圖限定。