一種圖像及視頻球面化處理方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像及視頻球面化處理方法與裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 濾鏡用來實(shí)現(xiàn)圖像的各種特殊效果，操作非常簡單，為大眾娛樂增加了樂趣，也為 圖像后期的專業(yè)人員，讓圖像和視頻取得最佳藝術(shù)效果。圖像和視頻的球面化處理是圖像 變換中的一種，是將一幅圖形處理成有球面立體感的圖形。圖像變換算法通常有兩種設(shè)計(jì)： 一種是通過構(gòu)造數(shù)據(jù)模型推導(dǎo)出它的模擬的映射函數(shù)。其特點(diǎn)是算法簡單，實(shí)現(xiàn)方便快捷， 缺陷是處理效果不是很理想，處理結(jié)果較主夸張。另一種是通過數(shù)據(jù)模型分析，推導(dǎo)出其真 實(shí)映射函數(shù)。特點(diǎn)是處理效果逼真，映射準(zhǔn)確。缺點(diǎn)是并非所有的圖像變換算法都有準(zhǔn)確 的數(shù)學(xué)模型與其對應(yīng)，尋找映射函數(shù)比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種圖像及視頻球面化處理方法，旨在解決現(xiàn)有技 術(shù)球面化濾鏡處理方法處理效果不理想或較困難的問題。
[0004] 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種圖像球面化處理方法，所述方法包括以下步 驟：
[0005] 獲取待處理圖像A ;
[0006] 獲取所述圖像A的在第一坐標(biāo)系中球面參數(shù)，所述球面參數(shù)包括圖像A的球面位 置坐標(biāo)（x，y)，球面半徑r ;
[0007] 根據(jù)所述球面參數(shù)，以圖像A中的（x，y)為原點(diǎn)，圖像A的水平行為X軸，縱向列 為Y軸，建立第二坐標(biāo)系；
[0008] 根據(jù)所述第二坐標(biāo)系與球面半徑r，構(gòu)建距離矩陣模板D ;
[0009] 根據(jù)所述距離矩陣模板D，以第一坐標(biāo)系為基，在以圖像A中位置坐標(biāo)（x，y)為中 心的（2r+l) X (2r+l)正方形區(qū)域H內(nèi)進(jìn)行濾波，得到圖像B ;
[0010] 輸出圖像B。
[0011] 本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提出一種圖像球面化處理裝置，所述裝置包括：
[0012] 待處理圖像獲取模塊，用于獲取待處理圖像A ;
[0013] 球面參數(shù)獲取模塊，用于獲取所述圖像A在第一坐標(biāo)系中的球面參數(shù)，所述球面 參數(shù)包括圖像A的球面位置坐標(biāo)（X，y)，球面半徑r ;
[0014] 第二坐標(biāo)系創(chuàng)建模塊，用于根據(jù)所述球面參數(shù)，以圖像A中的（x，y)為原點(diǎn)，圖像 A的水平行為X軸，縱向列為Y軸，建立第二坐標(biāo)系；
[0015] 距離矩陣模板構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述第二坐標(biāo)系與球面半徑r，構(gòu)建距離矩陣模 板D ;
[0016] 濾波模塊，用于根據(jù)所述距離矩陣模板D，以第一坐標(biāo)系為基，在以圖像A中位置 坐標(biāo)（x，y)為中心的（2r+l) X (2r+l)正方形區(qū)域H內(nèi)進(jìn)行濾波，得到圖像B ;
[0017] 圖像輸出模塊，用于輸出圖像B。
[0018] 本發(fā)明的有益效果
[0019] 本發(fā)明通過數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出圖像變換中球面化算法的算法原理，得到圖像變換的 映射函數(shù)，并且針對軟硬件上的實(shí)現(xiàn)，對模型進(jìn)行了優(yōu)化。處理效果逼真，無漏點(diǎn)和丟失信 息的問題。立體效果強(qiáng)，處理結(jié)果形象，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。在三維虛擬空間中通過同樣方法也可 以直接映射到球體表面上。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種圖像球面化處理方法流程圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種圖像球面化處理裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種視頻球面化處理方法流程圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種視頻球面化處理裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。應(yīng)當(dāng)理 解，此處所描寫的具體實(shí)施例，僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例通過數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出圖像變換中球面化算法的算法原理，得到圖像 變換的映射函數(shù)，并且針對軟硬件上的實(shí)現(xiàn)，對模型進(jìn)行了優(yōu)化。處理效果逼真，無漏點(diǎn)和 丟失信息的問題。立體效果強(qiáng)，處理結(jié)果形象，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。在三維虛擬空間中通過同樣方 法也可以直接映射到球體表面上。
[0026] 實(shí)施例一
[0027] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種圖像球面化處理方法流程圖；所述方法包括以下步 驟：
[0028] SlOl，獲取待處理圖像A。
[0029] S102,獲取所述圖像A的球面參數(shù)，所述球面參數(shù)包括圖像A的球面位置坐標(biāo) (X，y)，球面半徑r ;
[0030] 球面位置坐標(biāo)（x，y)為以圖像A的左下角為原點(diǎn)〇,在圖像A中建立水平X軸，垂 直γ軸第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)；球面位置坐標(biāo)（x，y)及球面半徑r由用戶輸入或設(shè)置。
[0031] S103,根據(jù)所述球面參數(shù)，以圖像A中的（x，y)為原點(diǎn)，圖像A的水平行為X軸，縱 向列為Y軸，建立第二坐標(biāo)系（即笛卡爾坐標(biāo)系）。
[0032] S104,根據(jù)所述第二坐標(biāo)系與球面半徑r，構(gòu)建距離矩陣模板D ;
[0033] 所述構(gòu)建距離矩陣模板D具體為：
dnn為距離矩陣模板D中第m排 第η列的元素值；
[0037] S105,根據(jù)所述距離矩陣模板D，以第一坐標(biāo)系為基，在以圖像A中位置坐標(biāo)（X，y) 為中心的（2r+l) X (2r+l)正方形區(qū)域H內(nèi)進(jìn)行濾波，得到圖像B。
[0038] 濾波公式為：
[0041] I^lj表示以第一坐標(biāo)系為基，圖像B中的第i行，第j列像素；aij表示以第一坐標(biāo)系 為基，圖像A中的第i行，第j列像素；ast表示以第一坐標(biāo)系為基，圖像A中的第s行，第t 列像素 x j y為距離矩陣模板D中第i-x排第j-y列的元素值。
[0042] S106,輸出圖像 B。
[0043] 實(shí)施例二
[0044] 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種圖像球面化處理裝置結(jié)構(gòu)圖；所述裝置包括：
[0045] 待處理圖像獲取模塊，用于獲取待處理圖像A。
[0046] 球面參數(shù)獲取模塊，用于獲取所述圖像A的球面參數(shù)，所述球面參數(shù)包括圖像A的 球面位置坐標(biāo)（x，y)，球面半徑r;所述位置坐標(biāo)（x，y)是以圖像A的左下角為原點(diǎn)〇,在圖 像A中建立水平X軸，垂直Y軸第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)；球面位置坐標(biāo)（X，y)及球面半徑r 由用戶輸入或設(shè)置。
[0047] 第二坐標(biāo)系創(chuàng)建模塊，用于根據(jù)所述球面參數(shù)，以圖像A中的（x，y)為原點(diǎn)，圖像 A的水平行為X軸，縱向列為Y軸，建立第二坐標(biāo)系；
[0048] 距離矩陣模板構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述第二坐標(biāo)系與球面半徑r，構(gòu)建距離矩陣模 板D ;
[0049] 所述構(gòu)建距離矩陣模板D具體為：
;(1""為距離矩陣模板D中第m排 第η列的元素值；
[0053] 濾波模塊，用于根據(jù)所述距離矩陣模板D，以第一坐標(biāo)系為基，在以圖像A中位置 坐標(biāo)（x，y)為中心的（2r+l) X (2r+l)正方形區(qū)域H內(nèi)進(jìn)行濾波，得到圖像Β。
[0054] 濾波公式為：
[0057] I^lj表示以第一坐標(biāo)系為基，圖像B中的第i行，第j列像素；aij表示以第一坐標(biāo)系 為基，圖像A中的第i行，第j列像素；ast表示以第一坐標(biāo)系為基，圖像A中的第s行，第t 列像素 x j y為距離矩陣模板D中第i-x排第j-y列的元素值。
[0058] 圖像輸出模塊，用于輸出圖像B。
[0059] 實(shí)施例三
[0060] 圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種視頻球面化處理方法流程圖；所述方法包括以下步 驟：
[0061] S201，獲取待處理視頻源。
[0062] S202,獲取預(yù)先構(gòu)建的距離矩陣模板D ;
[0063] 預(yù)先構(gòu)建距離矩陣模板D的方法與實(shí)施例一中構(gòu)建距離矩陣模板D相同，包含以 下步驟：
[0064] S2021，獲取待處理圖像A。
[0065] S2022,獲取所述圖像A的球面參數(shù)；所述球面參數(shù)包括圖像A的球面位置坐標(biāo) (X，y)，球面半徑r ;
[0066] 球面位置坐標(biāo)（x，y)為以圖像A的左下角為原點(diǎn)〇,在圖像A中建立水平X軸，垂 直γ軸第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)；球面位置坐標(biāo)（x，y)及球面半徑r由用戶輸入或設(shè)置。
[0067] 所述圖像A可以為所述視頻源中的視頻幀圖像，或者僅僅滿足在圖像A的球面位 置坐標(biāo)（X，y)中，X不大于所述視頻幀圖像的寬度，y不大于所述視頻幀圖像的長度；
[0068] S2023,根據(jù)所述球面參數(shù)，以圖像A中的（x，y)為原點(diǎn)，圖像A的水平行為X軸， 縱向列為Y軸，建立第二坐標(biāo)系（即笛卡爾坐標(biāo)系）。
[0069] S2024,根據(jù)所述第二坐標(biāo)系與球面半徑r，構(gòu)建距離矩陣模板D ;
[0070] 所述構(gòu)建距離矩陣模板D具體為：
dnn為距離矩陣模板D中第m排 第η列的元素值；
[0074] S203,獲取當(dāng)前視頻幀圖像；
[0075] S204,根據(jù)所述距離矩陣模板D，以第一坐標(biāo)系為基，在以當(dāng)前視頻幀圖像中位置 坐標(biāo)（X，y)為中心的（2r+l) X (2r+l)正方形區(qū)域H內(nèi)進(jìn)行濾波。
[0076] 濾波公式為：
[0079] a' ^表示以第一坐標(biāo)系為基，當(dāng)前視頻幀圖像中的第i行第j列像素 ；a st'表示以 第一坐標(biāo)系為基，當(dāng)前視頻幀圖像中的第s行第t列像素；山x j y為距離矩陣模板D中第i-x 排第j-y列的元素值。
[0080] S205,判斷下一幀是否存在，如是則進(jìn)入步驟S203 ;否則，進(jìn)入步驟S206。
[0081] S206,輸出當(dāng)前視頻幀。
[0082] 實(shí)施例四
[0083] 圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一種視頻球面化處理裝置結(jié)構(gòu)圖。所述裝置包括：
[0084] 距離矩陣模板構(gòu)建裝置，用于構(gòu)建距離矩陣模板D ;