用于校正后置攝像機的圖像畸變的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置和方法，包括由處理器分析安裝在車輛后部的成像設備的特征；由處理器根據(jù)成像設備的特征值設定對應于后置成像設備的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角；由處理器通過應用虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角而生成校正模型；由處理器基于校正模型使虛擬成像設備傾斜；由處理器根據(jù)設定的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角，對通過后置成像設備拍攝的圖像執(zhí)行視圖轉換，以生成校正圖像；以及由處理器輸出校正圖像。
【專利說明】用于校正后置攝像機的圖像畸變的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置和方法，且更具體地，涉及一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置和方法，其通過應用取決于后置成像設備的特征值根據(jù)多個拍攝區(qū)域設定的虛擬成像設備的傾斜角而生成用于圖像校正的校正模型，并基于該校正模型校正后置成像設備的拍攝圖像的畸變。
【背景技術】
[0002]車輛的后置成像設備提供駕駛者可能不可見的后方區(qū)域的圖像。特別地，后置成像設備利用具有大視角的廣角鏡頭或魚眼鏡頭向駕駛者提供覆蓋更廣區(qū)域的信息。廣角鏡頭具有比標準鏡頭明顯更短的焦距，并具有大約60度至120度的視角。作為超廣角鏡頭的魚眼鏡頭具有大約180度或更大的視角。特別地，魚眼鏡頭被制造成通過生成筒形畸變關于大約180度或更大的整個視角維持均勻的亮度和清晰度。魚眼鏡頭聚焦于對象的中心拍攝對象并使周圍區(qū)域畸變。換言之，魚眼鏡頭可獲得廣域圖像。特別地，對于車輛，通過利用魚眼鏡頭可向駕駛者提供更多車輛后方區(qū)域的信息。另外，當魚眼鏡頭應用于圖像手機時，可在短距離內(nèi)拍攝寬視角。
[0003]然而，通過具有廣角鏡頭或魚眼鏡頭的后置成像設備拍攝的圖像會發(fā)生畸變。特別地，畸變程度會從圖像的中心向周邊增加。因此，通過后置成像設備提供的畸變圖像不能準確地描述所拍攝的區(qū)域。因此，駕駛者可能不能正確地識別車輛后方的狀態(tài)。
[0004]作為校正這種鏡頭畸變的方法，可安裝校正鏡頭來校正鏡頭畸變，或者可使用軟件校正畸變的圖像。因為安裝附加的校正鏡頭會增加成像設備的制造成本，所以常規(guī)上使用了軟件方法。
[0005]在現(xiàn)有技術中，可選擇網(wǎng)格型測試圖并手動校正成像設備的畸變校正系數(shù)，直到顯示無畸變的圖像。換言之，重復地執(zhí)行通過從圖像的中心徑向拖曳測試圖像的角部并校正被改變圖像的內(nèi)容而改變圖像的輪廓，直到消除畸變。在另一現(xiàn)有技術中，可通過在接收圖像時設定鏡頭畸變變量并增加或減少圖像畸變變量的范圍，從畸變的原始圖像獲得校正畸變的圖像。
[0006]然而，根據(jù)用于數(shù)字圖像的幾何畸變校正的常規(guī)技術，駕駛者必須手動校正畸變校正系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置和方法，其可通過應用取決于通過后置成像設備所拍攝圖像的光學特征和后置成像設備的安裝特征的成像設備特征值而生成用于圖像校正的校正模型，并通過將所拍攝圖像應用于校正模型而校正后置成像設備的圖像畸變。
[0008]本發(fā)明還提供了一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置和方法，其可通過將對應于后置成像設備的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域劃分為多個區(qū)域并設定所劃分區(qū)域的傾斜角，而使后置成像設備的盲區(qū)最小化并擴大駕駛者的可視區(qū)域。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置。該裝置可包括由具有存儲器的控制器內(nèi)的處理器執(zhí)行的多個單元。該多個單元包括:傾斜角設定單元，其分析安裝在車輛后部的成像設備的特征，并根據(jù)成像設備的特征值設定對應于成像設備的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角；校正模型生成單元，其通過應用虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角而生成校正模型；圖像校正單元，其基于校正模型使虛擬成像設備傾斜，并根據(jù)所設定的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角對通過成像設備拍攝的圖像執(zhí)行視圖轉換，以生成校正圖像；以及圖像輸出單元，其輸出由圖像校正單元生成的校正圖像。
[0010]各個傾斜角可以是當平行于地平線的方向被設定為O (零)度時從地平線沿向上方向(-)或向下方向(+)傾斜的角度。
[0011]傾斜角設定單元可基于預設的基準角，由處理器將上部固定區(qū)域的傾斜角固定為該基準角，并將下部可變區(qū)域的傾斜角可變地設定在基準角與預設的最大角之間的范圍內(nèi)。
[0012]當設定可變區(qū)域的傾斜角時，傾斜角設定單元可通過處理器將可變區(qū)域在豎直方向上分類為多個區(qū)域，并使傾斜角從可變區(qū)域的上側至可變區(qū)域的下側增加。
[0013]校正模型可具有根據(jù)虛擬成像設備的拍攝區(qū)域分類的形狀，并可在存儲器中存儲對應于各個區(qū)域的拍攝區(qū)域的像素值和傾斜角中的至少一個設定值。
[0014]成像設備的特征值可包括下列中的至少一項:可布置成像設備的位置、拍攝方向、成像設備的鏡頭的焦距、視角和光學中心點。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的方法。該方法可包括:由處理器分析安裝在車輛后部的成像設備的特性，并且由處理器根據(jù)成像設備的特征值設定對應于成像設備的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角；由處理器通過應用虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角而生成校正模型；由處理器基于校正模型使虛擬成像設備傾斜，并且通過根據(jù)所設定的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角對通過成像設備拍攝的圖像執(zhí)行視圖轉換而生成校正圖像；以及由處理器輸出在生成校正圖像的處理中所生成的校正圖像。
[0016]各個傾斜角可以是當平行于地平線的方向被設定為O (零)度時從地平線沿向上方向(_)或向下方向(+ )傾斜的角度。
[0017]設定多個傾斜角的處理可包括，基于預設的基準角，由處理器將上部固定區(qū)域的傾斜角固定為該基準角，并將下部可變區(qū)域的傾斜角可變地設定在基準角與預設的最大角之間的范圍內(nèi)。
[0018]當設定可變區(qū)域的傾斜角時，設定傾斜角的處理可包括由處理器將可變區(qū)域在豎直方向上分類為多個區(qū)域，并將傾斜角設定成從可變區(qū)域的上側至可變區(qū)域的下側增加。
[0019]根據(jù)示例性實施例，可由處理器通過應用取決于通過后置成像設備所拍攝圖像的光學特征和后置成像設備的安裝特征的特征值而生成用于圖像校正的校正模型，并可通過將所拍攝圖像應用于校正模型而校正所拍攝圖像的畸變。
[0020]另外，根據(jù)示例性實施例，可由處理器將對應于后置成像設備的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域分類成多個區(qū)域，并可設定這些區(qū)域的傾斜角。此外，可由處理器取決于所設定的傾斜角根據(jù)多個區(qū)域使虛擬成像設備傾斜。因此，可校正地平線在水平方向上的彎曲或水平方向的線成分的彎曲，從而使豎直對象的畸變最小化，并且可以擴大原始圖像的外部的視野，從而使盲區(qū)最小化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]通過以下結合附圖進行的詳細說明，本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點將會更加明顯，在附圖中:
[0022]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置的構造的框圖；
[0023]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的提取后置成像設備的特征值的操作的示例性視圖；
[0024]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的校正模型的示例性視圖；
[0025]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例通過應用校正模型執(zhí)行所拍攝圖像的視圖轉換的實例的示例性視圖；
[0026]圖5和圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例通過應用校正模型校正所拍攝圖像的畸變的實例的示例性視圖；并且
[0027]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于校正后置成像設備的圖像畸變的方法的示例性流程圖。
[0028]附圖中的各個元件的附圖標記
[0029]1:后置成像設備
[0030]10:控制器
[0031]11:處理器
[0032]12:圖像輸入單元
[0033]13:圖像輸出單元
[0034]14:存儲器
[0035]15:成像設備特征提取單元
[0036]16:傾斜角設定單元
[0037]17:校正模型生成單元
[0038]18:圖像校正單元
【具體實施方式】
[0039]雖然示例性實施例被描述成利用多個單元執(zhí)行示例性處理，但是可以理解示例性處理也可由一個或多個模塊執(zhí)行。此外，可以理解的是，術語控制器是指包括存儲器和處理器的硬件設備。存儲器配置為存儲模塊，并且處理器具體配置為執(zhí)行所述模塊，以執(zhí)行以下進一步說明的一個或多個處理。
[0040]此外，本發(fā)明的控制邏輯可實施為包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機可讀介質上的非暫時性計算機可讀介質。計算機可讀介質的實例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅動器、智能卡和光學數(shù)據(jù)存儲設備。計算機可讀記錄介質還可分布在網(wǎng)絡連接的計算機系統(tǒng)中，以便計算機可讀介質例如通過遠程信息處理服務器或控制器局域網(wǎng)(CAN)，以分布方式存儲和執(zhí)行。
[0041]本文所使用的術語僅為了說明特定的實施例，而不意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”意在同樣包括復數(shù)形式，除非上下文另有明確表明之夕卜。還將理解的是，當在本說明書中使用時，詞語“包含”和/或“包括”具體指所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個或更多其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或添加。如本文所使用的，詞語“和/或”包括一個或更多相關列出項目的任何和所有組合。
[0042]現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的各種示例性實施例，其實例在附圖中示出并在以下予以說明。在附圖中相同的附圖標記表示相同的元件。在本發(fā)明的實施例的說明中當確定相關公開中的結構或功能的詳細說明中斷對實施例的理解時，將省略該詳細說明。
[0043]可以理解的是，本文所使用的術語“車輛”或“車輛的”或者其他相似術語包括一般的機動車輛，例如包括運動型多功能車(SUV)、客車、貨車、各種商用車輛在內(nèi)的載客車輛、包括各種艇和船在內(nèi)的水運工具、以及飛行器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他代用燃料車輛(例如，從石油以外的資源獲得的燃料)。如本文所提及的，混合動力車輛是具有兩種或更多種動力源的車輛，例如同時具是汽油動力和電動力的車輛。
[0044]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置的構造的示例性框圖。
[0045]參照圖1，根據(jù)示例性實施例的用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置(在下文中，稱為圖像畸變校正裝置)可包括由具有存儲器14的控制器10內(nèi)的處理器11執(zhí)行的多個單元。該多個單元可包括:圖像輸入單元12、圖像輸出單元13、成像設備特征提取單元
15、傾斜角設定單元16、校正模型生成單元17和圖像校正單元18。處理器11可控制圖像畸變校正裝置的各個單元的操作。
[0046]圖像輸入單元12可與布置在車輛后部的成像設備連接，換言之，后置成像設備I可實時拍攝圖像，其中圖像輸入單元可通過處理器采集圖像。通過圖像輸入單元12輸入的圖像可以是通過后置成像設備I拍攝的原始圖像。
[0047]圖像輸出單元13可與顯示單元5例如布置在車輛中的監(jiān)視器或導航系統(tǒng)連接，以通過處理器將由圖像校正單元18生成的校正圖像輸出至顯示單元5。
[0048]存儲器14或控制器10可存儲安裝在車輛中的后置成像設備I的特征信息、校正系數(shù)、和用于校正圖像畸變的設定值。此外，存儲器14可存儲通過校正模型生成單元17生成的校正模型。
[0049]成像設備特征提取單元15可通過處理器基于預設的數(shù)學模型分析安裝于車輛后部的成像設備的特征，并可提取成像設備的特征值。
[0050]當提取成像設備的特征值時，成像設備特征提取單元15可由處理器通過考慮成像設備的安裝特征(例如，成像設備的安裝位置和拍攝方向的方向坐標(X，1，Z)等)和光學特征(例如，后置成像設備的鏡頭的視角、焦距、光學中心點等)，來提取成像設備的特征值。所提取的成像設備的特征值可用于生成對應于成像設備的虛擬成像設備和設定虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角。
[0051]傾斜角設定單元16可由處理器通過應用在成像設備特征提取單元15中提取的成像設備的特征值，來設定虛擬成像設備的區(qū)域的傾斜角。
[0052]可由處理器基于預設的基準角將虛擬成像設備的拍攝區(qū)域分類成上部固定區(qū)域和下部可變區(qū)域，并且可變區(qū)域可被進一步分類成多個區(qū)域。此外，當將平行于地平線的方向設定為O (零)度時，傾斜角可以是關于地平線沿向上方向(_)或向下方向(+ )傾斜的角度。
[0053]傾斜角設定單元16可通過處理器將固定區(qū)域的傾斜角設定成對應于預設的基準角，并可將可變區(qū)域的傾斜角設定成從基準角至預設的最大角的范圍內(nèi)的值。基準角可設定為范圍從-10度至5度的值。然而，其不限于此。在下文中，示例性實施例示出基準角被設定為O (零)度。
[0054]在此實施例中，與虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的上側對應的固定區(qū)域的傾斜角被固定為基準角，能夠使拍攝圖像上的豎直對象的畸變最小化，使水平方向上的線成分的彎曲最小化，并且使外部視野變寬。
[0055]當設定可變區(qū)域的傾斜角時，傾斜角設定單元16使劃分為多個區(qū)域的可變區(qū)域的傾斜角從可變區(qū)域的上側至可變區(qū)域的下側增加。因此，由于與虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的下部區(qū)域對應的可變區(qū)域的傾斜角從地平線朝向下側增加，因此可在短距離確保寬視角。
[0056]作為實例，假設基準角為O (零)度，并且可變區(qū)域被分類為三個區(qū)域，其中最上部區(qū)域是第一區(qū)域，第一區(qū)域下方的區(qū)域是第二區(qū)域，且最下部區(qū)域是第三區(qū)域，則固定區(qū)域的傾斜角可固定為O (零)度，并且在可變區(qū)域中，第一區(qū)域至第三區(qū)域可分別設定為5度、11度和18度。最大傾斜角可等于或大于18度，并且傾斜角可取決于設置在車輛后部的成像設備的特征值而改變。
[0057]校正模型生成單元17根據(jù)之前由傾斜角設定單元16設定的拍攝區(qū)域的傾斜角生成校正模型。由于固定區(qū)域的傾斜角被固定為O度的基準角，因此可變區(qū)域的傾斜角朝向下側變大，校正模型具有下側彎曲的筒形。當基準角低于O (零)度時，校正模型可具有上側和下側均彎曲的筒形。校正模型的具體實例參見圖3。
[0058]圖像校正單元18可由處理器將通過后置成像設備拍攝的圖像應用于校正模型生成單元所生成的校正模型，以對通過后置成像設備I拍攝的圖像執(zhí)行視圖轉換，并可由處理器生成校正圖像。此外，圖像校正單元18可由處理器基于校正模型控制相應于后置成像設備I生成的虛擬成像設備。在圖像校正單元18的控制下，可由處理器根據(jù)拍攝區(qū)域的傾斜角使虛擬成像設備傾斜，使得可獲得拍攝區(qū)域的校正圖像。
[0059]例如，在假設基準角為O (零)度的情況下，當通過后置成像設備I拍攝的圖像在豎直方向上被分類為六個區(qū)域時，最大角可為25度。此外，虛擬成像設備可分別通過將傾斜角設定為O (零)度對第一區(qū)域和第二區(qū)域執(zhí)行視圖轉換、通過將傾斜角設定為5度對第三區(qū)域執(zhí)行視圖轉換、通過將傾斜角設定為11度對第四區(qū)域執(zhí)行視圖轉換、通過將傾斜角設定為17度對第五區(qū)域執(zhí)行視圖轉換、以及通過將傾斜角設定為25度對第六區(qū)域執(zhí)行視圖轉換。因此，圖像校正單元18可由處理器獲得六個區(qū)域的校正圖像。
[0060]在圖像校正單元18中獲得的校正圖像可由處理器經(jīng)過圖像輸出單元13輸出至車輛的顯示單元5。駕駛者可通過顯示單元5上所示的校正圖像正確地觀察車輛后方。
[0061]圖2是說明根據(jù)示例性實施例的提取后置成像設備的特征值的操作的示例性視圖。
[0062]參照圖2，(a)示出安裝在車輛后部的后置成像設備。圖像畸變校正裝置可基于(b)中所示的數(shù)學模型，由處理器根據(jù)(C)中所示的成像設備的安裝位置和位置信息分析(a)的后置成像設備I的特征。另外，圖像畸變校正裝置可分析(d)中所示的廣角成像設備的傳感器和鏡頭的特征。
[0063]圖像畸變校正裝置可由處理器基于位置信息以及傳感器和鏡頭特征的分析結果，提取(e)中所示的成像設備的特征值。取決于成像設備的安裝位置和位置信息的特征值可包括坐標信息(x，y，z)和拍攝方向信息等。成像設備的傳感器和鏡頭的特征值可包括鏡頭的視角、焦距、光學中心點信息等。
[0064]圖3是示出根據(jù)示例性實施例的校正模型的實例的示例性視圖。
[0065]參照圖3，校正模型可以是筒形模型，并可通過將基準角設定為O (零)度而具有下側彎曲的形狀。換言之，圖像畸變校正裝置可由處理器設定虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角，使得固定區(qū)域的傾斜角被設定為O (零)度的基準角，并且可變區(qū)域被設定在從O度至最大角α度的范圍內(nèi)。
[0066]此外，可變區(qū)域可由處理器進一步分類成具有不同的區(qū)域傾斜角的多個區(qū)域，使得傾斜角可被設定為從可變區(qū)域的上側朝向可變區(qū)域的下側顯著變大。例如，在假設最大角α為25度的情況下，可變區(qū)域可被分類成四個拍攝區(qū)域，并且從可變區(qū)域的上側至可變區(qū)域的下側，第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域和第四區(qū)域的傾斜角可被分別設定為O (零)度、5度、15度和25度。因此，由于校正模型的傾斜角可具有從地平線朝向可變區(qū)域的下側增加的斜率，所以校正模型可具有下側彎曲的筒形。當基準角如上所述被設定為O度以下時，校正模型可具有上側和下側均彎曲的筒形。
[0067]校正模型可具有根據(jù)虛擬成像設備的拍攝區(qū)域分類的形狀，并且設定值可由處理器存儲在存儲器中，例如，對應于各區(qū)域的各拍攝區(qū)域的像素值、傾斜角等可被存儲為設定值。
[0068]圖4是示出應用圖3中所示的校正模型對拍攝區(qū)域執(zhí)行視圖轉換的實例的示例性視圖。
[0069]參照圖4，當通過后置成像設備拍攝圖像時，圖像畸變校正裝置可通過處理器使虛擬成像設備傾斜，并可基于圖3的校正模型M對拍攝區(qū)域執(zhí)行視圖轉換。
[0070]例如，在假設在可變區(qū)域中從上側向下側，第一區(qū)域至第四區(qū)域的傾斜角被分別設定為O度、5度、15度和25度的情況下，虛擬成像設備可基于校正模型M對相應于所拍攝圖像的固定區(qū)域的圖像執(zhí)行視圖轉換，使得該區(qū)域可具有O度的傾斜角。
[0071]此外，虛擬成像設備可基于校正模型M由處理器對相應于所拍攝圖像中的可變區(qū)域的第一區(qū)域的圖像執(zhí)行視圖轉換，使得相應于第一區(qū)域的圖像的斜率成為O (零)度。另夕卜，虛擬成像設備可基于校正模型M對相應于所拍攝圖像中的可變區(qū)域的第二區(qū)域至第四區(qū)域的多個圖像執(zhí)行視圖轉換，使得相應于第二區(qū)域至第四區(qū)域的多個圖像的斜率分別成為5度、15度和25度。
[0072]因此，圖像畸變校正裝置可由處理器獲得校正圖像，其可以是所拍攝圖像中的固定區(qū)域和可變區(qū)域的第一區(qū)域至第四區(qū)域的最終圖像。
[0073]圖5和圖6是示出根據(jù)示例性實施例通過應用校正模型校正所拍攝圖像的畸變的實例的示例性視圖。
[0074]參照圖5和圖6，(a)示出通過后置成像設備拍攝的原始圖像且(b)示出原始圖像的校正圖像。而且，圖5示出校正圖像的具體校正項。
[0075]如圖5和圖6的(a)中所示，通常原始圖像中的對象可以是關于地面或底面的豎直對象(例如，人、安全腿、三腳架等)。然而，由于廣角鏡頭的特性，原始圖像可顯示對象處于傾斜位置或彎曲位置。另外，地面的邊界線，即地平線，通常是水平方向的直線。然而，由于廣角鏡頭的特性，可顯示從中部向左右兩側彎曲的地平線。
[0076]在此實施例中，可捕獲中部的視野。然而，由于在以廣角范圍獲得的圖像中左右兩端的視野會很窄，因此駕駛者會觀察不到后部環(huán)境的準確描繪。因此，圖像畸變校正裝置可通過處理器生成用于校正豎直對象、地平線等的形狀和位置的校正模型。
[0077]換言之，圖像畸變校正裝置可通過處理器將對應于后置成像設備的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域分類成多個區(qū)域，并可基于后置成像設備的特征值，即方位和位置的特征值及光學特性值，設定拍攝區(qū)域的傾斜角。
[0078]結果，圖像畸變校正裝置可根據(jù)校正模型通過處理器使對應于后置成像設備的虛擬成像設備傾斜，并可對拍攝區(qū)域的原始圖像執(zhí)行視圖轉換，從而獲得如圖5和圖6的(b)中所示的校正畸變的圖像。
[0079]而且，圖像畸變校正裝置可通過處理器在校正模型中設定不同的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角。特別地，圖像畸變校正裝置可將固定區(qū)域的傾斜角設定成與基準角一致。由此，圖像畸變校正裝置可通過處理器獲得其中考慮了固定區(qū)域內(nèi)的傾斜角、豎直對象的曲率、地平線等的校正圖像。如圖5的(b)中所示，對象可如①所示豎直，并且地平線可如②所示校正為水平方向上基本線性的直線。
[0080]圖像畸變校正裝置可通過處理器將固定區(qū)域的傾斜角設定成與基準角一致，并可將作為下部區(qū)域的可變區(qū)域的傾斜角設定為從基準角至最大角的范圍內(nèi)的值。換言之，圖像畸變校正裝置可將可變區(qū)域的傾斜角設定成從可變區(qū)域的上側向可變區(qū)域的下側增加，以便獲得寬視角。如圖5的(b)中所示，可校正原始圖像，使得如③所示擴大左右外部的視野。在此實施例中，可為駕駛者提供范圍寬的圖像，從而使盲區(qū)最小化。
[0081]因此，駕駛者可通過圖5和圖6中所示的校正圖像準確地觀察后部環(huán)境。
[0082]以下，將更詳細地說明根據(jù)示例性實施例的具有上述構造的后置成像設備的圖像畸變校正裝置的方法。
[0083]圖7是示出根據(jù)示例性實施例的用于校正后置成像設備的圖像畸變的方法的示例性流程圖。
[0084]參照圖7，根據(jù)示例性實施例的后置成像設備的圖像畸變校正裝置可基于預設的數(shù)學模型由處理器分析安裝在車輛后部的成像設備的特性(S100)，并可提取后置成像設備的特征值(SI 10)。此外，步驟SlOO中的處理可由處理器分析根據(jù)成像設備安裝位置和方向的安裝特性以及如廣角鏡頭、傳感器等設備的光學特性。因此，步驟SlOO中的處理可提取成像設備的特征值，用于計算原始圖像上的區(qū)域的視圖轉換角。
[0085]隨后，圖像畸變校正裝置可由處理器通過應用在步驟SllO中提取的成像設備的特征值，設定對應于后置成像設備的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的多個傾斜角(S120)。
[0086]此外，當平行于地平線的方向被設定為O (零)度時，虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角可以是從地平線向上側方向(-)或下側方向(+)傾斜的角。另外，在虛擬成像設備的拍攝區(qū)域分類成固定區(qū)域和可變區(qū)域的狀態(tài)下，步驟S120中的處理可基于基準角，由處理器將固定區(qū)域的傾斜角設定為基準角，并可將可變區(qū)域的傾斜角設定為從基準角至預設的最大角的范圍內(nèi)的值。具體地，當設定可變區(qū)域的傾斜角時，可由處理器將可變區(qū)域在豎直方向上分類成多個區(qū)域，因此傾斜角可被設定成從可變區(qū)域的上側向可變區(qū)域的下側增加。
[0087]圖像畸變校正裝置可由處理器通過應用在步驟S120中計算的虛擬成像設備的拍攝區(qū)域的傾斜角而生成用于校正拍攝圖像的校正模型(S130)。
[0088]因此，圖像畸變校正裝置可由處理器通過將成像設備的拍攝圖像應用于在步驟S130中生成的校正模型，校正成像設備的拍攝圖像的畸變(S140)。圖像畸變校正裝置可基于校正模型由處理器根據(jù)拍攝區(qū)域傾斜虛擬成像設備，并通過傾斜虛擬成像設備對拍攝區(qū)域的拍攝圖像執(zhí)彳丁視圖轉換。從而校正拍攝圖像(S150)。
[0089]隨后，圖像畸變校正裝置可由處理器通過布置在車輛中的顯示單元顯示在步驟S150中獲得的校正圖像(S160)。
[0090]盡管圖7中未示出，圖像畸變校正裝置還可由處理器生成用于補償在步驟S150中校正拍攝圖像的畸變時出現(xiàn)的差異的補償模型，并可將校正圖像應用于補償模型以生成最終的輸出圖像。
[0091]如上所述，已參照【專利附圖】

【附圖說明】了根據(jù)示例性實施例的用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置和方法。然而，本發(fā)明不受說明書和附圖中公開的示例性實施例的限制，在本發(fā)明構思的保護范圍內(nèi)，將明顯可見本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的各種替換形式、改型和變型。
[0092]為了例示和說明的目的，已給出了本發(fā)明的示例性實施例的前述說明。其并非意在窮舉或將本發(fā)明限制于所公開的精確形式，并且在以上教導的啟示之下，顯然多種改型和變化是可能的。選擇和說明示例性實施例是為了解釋本發(fā)明的某些原理及其實際應用，從而使本領域的其他技術人員能夠做出和利用本發(fā)明的各種示例性實施例及其各種替換形式和改型。意在由所附權利要求及其等效形式來限定本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的裝置，所述裝置包括: 處理器，其配置成: 分析安裝在車輛后部的成像設備的特征； 根據(jù)所述后置成像設備的特征值，設定對應于所述后置成像設備的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角； 通過將所述多個傾斜角應用于所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域而生成校正模型； 基于所述校正模型使所述虛擬成像設備傾斜； 根據(jù)設定的所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角，對通過所述后置成像設備拍攝的圖像執(zhí)行視圖轉換，以生成校正圖像；以及輸出所述校正圖像。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中各個傾斜角是當平行于地平線的方向被設定為O度時從地平線沿向上方向(_)或向下方向(+ )傾斜的角度。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述處理器還配置成: 基于預設的基準角設定各個傾斜角； 將上部固定區(qū)域的各個傾斜角固定為所述基準角；以及 將下部可變區(qū)域的各個傾斜角設定在從所述基準角至預設的最大角的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，在設定可變區(qū)域的各個傾斜角的處理中，所述處理器還配置成將所述可變區(qū)域在豎直·方向上分類成多個區(qū)域，并且從所述可變區(qū)域的上側向其下側增加各個傾斜角。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述校正模型具有根據(jù)所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域分類的形狀。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中所述處理器還配置成在所述校正模型中應用選自以下的至少一個設定值:對應于各個區(qū)域的拍攝區(qū)域的像素值和傾斜角。
7.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述成像設備的特征值選自以下的至少一項:所述成像設備的位置、拍攝方向、所述成像設備的鏡頭的焦距、視角和光學中心點。
8.一種用于校正后置成像設備的圖像畸變的方法，所述方法包括: 由處理器分析安裝在車輛后部的成像設備的特征； 由所述處理器根據(jù)所述成像設備的特征值，設定對應于所述后置成像設備的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角； 由所述處理器通過應用所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角而生成校正模型； 由所述處理器基于所述校正模型使所述虛擬成像設備傾斜； 由所述處理器根據(jù)設定的所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角，對通過所述后置成像設備拍攝的圖像執(zhí)行視圖轉換，以生成校正圖像；以及由所述處理器輸出所述校正圖像。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中各個傾斜角是當平行于地平線的方向被設定為O度時從地平線沿向上方向(_)或向下方向(+ )傾斜的角度。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中設定所述多個傾斜角的處理還包括: 由所述處理器將上部固定區(qū)域的各個傾斜角固定為預設的基準角；以及由所述處理器將下部可變區(qū)域的各個傾斜角設定在從所述基準角至預設的最大角的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述設定傾斜角的處理還包括: 由所述處理器將可變區(qū)域在豎直方向上分類成多個區(qū)域；以及 由所述處理器將各個傾斜角設定成從所述可變區(qū)域的上側向其下側增加。
12.一種包含由處理器執(zhí)行的程序指令的非暫時性計算機可讀介質，所述計算機可讀介質包括: 分析安裝在車輛后部的成像設備的特征的程序指令； 根據(jù)所述成像設備的特征值設定對應于所述成像設備的虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角的程序指令； 通過將所述多個傾斜角應用于所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域而生成校正模型的程序指令； 基于所述校正模型使所述虛擬成像設備傾斜的程序指令； 根據(jù)設定的所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域的多個傾斜角對通過所述成像設備拍攝的圖像執(zhí)行視圖 轉換以生成校正圖像的程序指令；以及 輸出所述校正圖像的程序指令。
13.根據(jù)權利要求12所述的非暫時性計算機可讀介質，其中各個傾斜角是當平行于地平線的方向被設定為O度時從地平線沿向上方向(_)或向下方向(+ )傾斜的角度。
14.根據(jù)權利要求12所述的非暫時性計算機可讀介質，其中所述計算機可讀介質還包括: 基于預設的基準角設定各個傾斜角的程序指令； 將上部固定區(qū)域的各個傾斜角固定為所述基準角的程序指令；以及 將下部可變區(qū)域的各個傾斜角設定在從所述基準角至預設的最大角的范圍內(nèi)的程序指令。
15.根據(jù)權利要求12所述的非暫時性計算機可讀介質，其中所述計算機可讀介質還包括將所述可變區(qū)域在豎直方向上分類成多個區(qū)域并且從所述可變區(qū)域的上側向其下側增加各個傾斜角的程序指令。
16.根據(jù)權利要求12所述的非暫時性計算機可讀介質，其中所述校正模型具有根據(jù)所述虛擬成像設備的多個拍攝區(qū)域分類的形狀。
17.根據(jù)權利要求16所述的非暫時性計算機可讀介質，其中所述計算機可讀介質還包括在所述校正模型中應用選自以下的至少一個設定值的程序指令:對應于各個區(qū)域的拍攝區(qū)域的像素值和傾斜角。
18.根據(jù)權利要求11所述的非暫時性計算機可讀介質，其中所述成像設備的特征值選自以下的至少一項:所述成像設備的位置、拍攝方向、所述成像設備的鏡頭的焦距、視角和光學中心點。
【文檔編號】H04N5/232GK103546678SQ201210589818
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權日:2012年7月9日
【發(fā)明者】李仲烈, 成甲濟, 安準植 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社