本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于映射表的魚眼圖像處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

魚眼鏡頭焦距短，視角大而產(chǎn)生的圖像變形也大，由魚眼鏡頭拍攝的圖像需要經(jīng)過變換校正才能進行后期的圖像處理。為了加快對魚眼鏡頭的畸變校正處理速度，目前的做法一般是采用映射表查找法，而且由于內(nèi)存帶寬等處理速度的限制，都會降低映射表的采樣率（如降低8~32倍），再在映射的相鄰像素間采用插值處理。

傳統(tǒng)映射變換處理方式需要在分別對YUV三分量映射后得到的圖像再進行插值處理，具體的映射處理過程，如圖1所示，獲取YUV格式的原始圖像，獲取采樣率為1/16行采樣，1/16縱采樣的映射表，循環(huán)掃描映射表，分別映射YUV三分量，對映射后的圖像進行采樣像素的插值處理，獲取最終變換后的YUV格式圖像。此種降低映射表的采樣率和插值處理會降低圖像質(zhì)量，產(chǎn)生顯示的鋸齒效應(yīng)。由于處理的圖像一般都為YUV格式，對一個像素點的處理會分別對Y和UV分量進行處理，增加的內(nèi)存訪問次數(shù)，影響處理速度。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種基于映射表的魚眼圖像處理方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對魚眼鏡頭的畸變處理時，采用映射表查找法，而且由于內(nèi)存帶寬等處理速度的限制，都會降低映射表的采樣率（如降低8~32倍），再在映射的相鄰像素間采用插值處理。此種降低映射表的采樣率和插值處理會降低圖像質(zhì)量，產(chǎn)生顯示的鋸齒效應(yīng)的缺陷。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于映射表的魚眼圖像處理方法，其中，方法包括：

A、獲取圖像傳感器拍攝后的輸出的魚眼圖像，對魚眼圖像進行預(yù)處理后生成第一魚眼圖像；

B、將第一魚眼圖像進行映射變換處理，生成第二魚眼圖像；

C、將第二魚眼圖像進行增強銳化處理后生成畸變校正后的第三魚眼圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理方法，其中，所述圖像傳感器拍攝后輸出的魚眼圖像是像素排列為RGGB格式的Bayer RGB圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理方法，其中，所述B具體包括：

B1、按照預(yù)定采樣率對根據(jù)映射步驟生成的映射表進行采樣；

B2、循環(huán)掃描采樣后的映射表，根據(jù)采樣后的映射表一次映射第一魚眼圖像中的包含RGGB四個像素的像素塊，直到第一魚眼圖像中的全部像素映射完成；

B3、獲取映射變換后的所有像素塊生成第二魚眼圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理方法，其中，所述預(yù)定采樣率為行采樣為1/2采樣，縱采樣為1/2采樣。

上述任一項所述的基于映射表的魚眼圖像處理方法，其中，所述預(yù)處理具體包括自動白平衡處理、自動曝光處理、自動對焦處理。

一種基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括：

預(yù)處理模塊，用于獲取圖像傳感器拍攝后的輸出的魚眼圖像，對魚眼圖像進行預(yù)處理后生成第一魚眼圖像；

映射變換模塊，用于將第一魚眼圖像進行映射變換處理，生成第二魚眼圖像；

銳化處理模塊，用于將第二魚眼圖像進行增強銳化處理后生成畸變校正后的第三魚眼圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述圖像傳感器拍攝后輸出的魚眼圖像是像素排列為RGGB格式的Bayer RGB圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述映射變換模塊具體包括：

采樣單元，用于按照預(yù)定采樣率對根據(jù)映射步驟生成的映射表進行采樣；

映射變化單元，用于循環(huán)掃描采樣后的映射表，根據(jù)采樣后的映射表一次映射第一魚眼圖像中的包含RGGB四個像素的像素塊，直到第一魚眼圖像中的全部像素映射完成；

圖像生成單元，用于獲取映射變換后的所有像素塊生成第二魚眼圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定采樣率為行采樣為1/2采樣，縱采樣為1/2采樣。

上述任一項所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述預(yù)處理具體包括自動白平衡處理、自動曝光處理、自動對焦處理。

本發(fā)明提供了一種基于映射表的魚眼圖像處理方法及系統(tǒng)，本發(fā)明利用CMOS圖像傳感器的數(shù)據(jù)采樣原理，結(jié)合映射表加速方法，提高圖像處理速度，降低對內(nèi)存帶寬等處理資源的要求，省去了插值處理，增強了圖像質(zhì)量和數(shù)據(jù)處理速度，能應(yīng)用到更大分辨率的實時圖像轉(zhuǎn)換上，獲得高分辨率和分幀率的圖像。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中映射變化處理示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種基于映射表的魚眼圖像處理方法的較佳實施例的流程圖。

圖3為本發(fā)明的一種基于映射表的魚眼圖像處理方法的具體應(yīng)用實施例Bayer RGB圖像的像素排列方式示意圖。

圖4為本發(fā)明的一種基于映射表的魚眼圖像處理方法的具體應(yīng)用實施例的映射變化處理示意圖。

圖5為本發(fā)明的一種基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)的較佳實施例的功能原理框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明還提供了一種基于映射表的魚眼圖像處理方法的較佳實施例的流程圖，如圖2所示，其中，方法包括：

步驟S100、獲取圖像傳感器拍攝后的輸出的魚眼圖像，對魚眼圖像進行預(yù)處理后生成第一魚眼圖像。

具體實施時，魚眼圖像為通過魚眼鏡頭一般從是CMOS圖像傳感器出來的RAW Bayer格式數(shù)據(jù)需要經(jīng)過預(yù)處理， 銳化等ISP處理后做為后續(xù)圖像處理的原始圖像，ISP處理后的圖像一般輸出為YUV格式，此時再做映射校正時單個像素點需要對YUV三個分量分別進行處理。

預(yù)處理具體包括自動白平衡處理、自動曝光處理、自動對焦處理。預(yù)處理也稱為3A處理，其中3A分別指的是自動白平衡(Auto white balance)，自動曝光(Auto Exposure)， 自動對焦(Auto Focus)。本方案利用了Raw Bayer數(shù)據(jù)格式的優(yōu)勢，將映射校正提前到ISP處理的3A處理之后，避免了損害ISP圖像處理效果的同時，加速變換處理速度。圖像傳感器拍攝后輸出的的魚眼圖像是像素排列為RGGB格式的Bayer RGB圖像。其中Bayer RGB圖像的像素排列方式如圖3所示，RGGB指的是相鄰的四個像素分別采樣了R，G，B顏色分量。每一個方格對一個像素，即是一個像素只采樣了一個顏色分量。

步驟S200、將第一魚眼圖像進行映射變換處理，生成第二魚眼圖像。

具體地，要將一個魚眼圖像校正到正常的圖像，魚眼圖像的每個像素點與正常的圖像像素點之間有個對應(yīng)關(guān)系，映射表就是描述這個對應(yīng)關(guān)系的。該映射表根據(jù)魚眼鏡頭的型號進行確定。對第一魚眼圖像根據(jù)魚眼鏡頭對應(yīng)的映射表進行映射變換處理，生成第二魚眼圖像。

進一步地，步驟S200具體包括：

步驟S201、按照預(yù)定采樣率對根據(jù)映射步驟生成的映射表進行采樣；

步驟S202、循環(huán)掃描采樣后的映射表，根據(jù)采樣后的映射表一次映射第一魚眼圖像中的包含RGGB四個像素的像素塊，直到第一魚眼圖像中的全部像素映射完成；

步驟S203、獲取映射變換后的所有像素塊生成第二魚眼圖像。

具體實施時，預(yù)定采樣率為行采樣為1/2采樣，縱采樣為1/2采樣。即單個像素的RGB分量值是通過相鄰的像素計算的。如圖4所示，獲取RGGB格式的原始圖像和采樣率為1/2行采樣，1/2縱采樣的映射表，循環(huán)掃描映射表，一次映射一個RGGB像素塊，生成變換后的RGGB格式圖像。

RGGB 的數(shù)據(jù)采樣實際上是對橫向和縱向的1/2采樣 ，此1/2采樣剛好可以與映射表的降采樣相結(jié)合，在不降低圖像質(zhì)量的情況下降低了映射表的采樣率；在對RAW Bayer格式處理階段進行畸變校正，由于RGGB的數(shù)據(jù)內(nèi)存存儲方式，在對像素點進行映射時，相鄰的兩個像素點只需讀寫訪問內(nèi)存一次，有效降低內(nèi)存訪問率，提高內(nèi)存帶寬。

步驟S300、將第二魚眼圖像進行增強銳化處理后生成畸變校正后的第三魚眼圖像。

具體實施時，將經(jīng)過映射的第二魚眼圖像進行增強銳化處理，生成畸變校正后的第三魚眼圖像，用于后續(xù)的圖像處理。增強圖像邊緣，使模糊的圖像變得更加清晰，顏色變得鮮明突出，圖像的質(zhì)量有所改善，產(chǎn)生更適合人眼觀察和識別的圖像，銳化處理后，目標(biāo)物體的邊緣鮮明，以便于提取目標(biāo)的邊緣、對圖像進行分割、目標(biāo)區(qū)域識別、區(qū)域形狀提取等，進一步的圖像理解與分析奠定基礎(chǔ)。

圖像銳化一般有兩種方法：微分法和高通濾波法。微分銳化方法包括梯度銳化和拉普拉斯銳化。由于銳化使噪聲受到比信號還要強的增強，所以要求銳化處理的圖像有較高的信噪比；否則，銳化后的圖像的信噪比更低。微分算法是求信號的變化率，有加強高頻分量的作用，從而使圖像輪廓清晰。

由于圖像模糊實質(zhì)是圖像受到平均或積分運算造成的，所以為了把圖像中任何方向伸展的邊緣模糊的輪廓變得清晰，可以對圖像進行逆運算如微分運算，從而使圖像清晰化。

由以上方法實施例可知，本發(fā)明提供了一種基于映射表的魚眼圖像處理方法，由于Raw Bayer格式的RGGB數(shù)據(jù)排布在內(nèi)存中靠近，4個像素點的像素塊的數(shù)據(jù)完成映射只需讀寫訪問內(nèi)存1次。傳感器的Raw Bayer數(shù)據(jù)格式本身為行1/2采樣，縱1/2采樣，映射表的采樣率也可調(diào)整到行1/2采樣，縱1/2采樣，且不降低圖像質(zhì)量。映射表與輸入圖像采樣率相同，避免了映射后再進行插值處理的過程，降低計算資源。

在示例性實施例中，裝置可以被一個或多個應(yīng)用專用集成電路（ASIC）、數(shù)字信號處理器（DSP）、數(shù)字信號處理設(shè)備（DSPD）、可編程邏輯器件（PLD）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現(xiàn)，用于執(zhí)行上述方法。

在示例性實施例中，還提供了一種包括指令的非臨時計算機可讀存儲介質(zhì)，例如包括指令的存儲器，上述指令可由裝置的處理器執(zhí)行以完成上述方法。例如，所述非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)可以是ROM、隨機存取存儲器（RAM）、CD-ROM、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等。

本發(fā)明還提供了一種基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)的較佳實施例的功能原理框圖，如圖5所示，其中，系統(tǒng)包括：

預(yù)處理模塊100，用于獲取圖像傳感器拍攝后的輸出的魚眼圖像，對魚眼圖像進行預(yù)處理后生成第一魚眼圖像；具體如上方法實施例所述。

映射變換模塊200，用于將第一魚眼圖像進行映射變換處理，生成第二魚眼圖像；具體如上方法實施例所述。

銳化處理模塊300，用于將第二魚眼圖像進行增強銳化處理后生成畸變校正后的第三魚眼圖像；具體如上方法實施例所述。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述圖像傳感器拍攝后輸出的魚眼圖像是像素排列為RGGB格式的Bayer RGB圖像；具體如上方法實施例所述。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述映射變換模塊具體包括：

采樣單元，用于按照預(yù)定采樣率對根據(jù)映射步驟生成的映射表進行采樣；具體如上方法實施例所述。

映射變化單元，用于循環(huán)掃描采樣后的映射表，根據(jù)采樣后的映射表一次映射第一魚眼圖像中的包含RGGB四個像素的像素塊，直到第一魚眼圖像中的全部像素映射完成；具體如上方法實施例所述。

圖像生成單元，用于獲取映射變換后的所有像素塊生成第二魚眼圖像。

所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定采樣率為行采樣為1/2采樣，縱采樣為1/2采樣；具體如上方法實施例所述。

上述任一項所述的基于映射表的魚眼圖像處理系統(tǒng)，其中，所述3A處理具體包括自動白平衡處理、自動曝光處理、自動對焦處理；具體如上方法實施例所述。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種基于映射表的魚眼圖像處理方法及系統(tǒng)，方法包括：獲取圖像傳感器拍攝后的輸出的魚眼圖像，對魚眼圖像進行預(yù)處理后生成第一魚眼圖像；將第一魚眼圖像進行映射變換處理，生成第二魚眼圖像；將第二魚眼圖像進行增強銳化處理后生成畸變校正后的第三魚眼圖像。本發(fā)明利用CMOS圖像傳感器的數(shù)據(jù)采樣原理，結(jié)合映射表加速方法，提高圖像處理速度，降低對內(nèi)存帶寬等處理資源的要求，有效改善圖像質(zhì)量，降低鋸齒效應(yīng)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。