一种图像矫正方法以及摄像头的制作方法_4

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拍摄的目标图像所包含的每一人脸图像的位置;
[0343] 本实施例步骤1001的具体实现过程请见图9所示的步骤901所示,具体在本实施 例中不做赘述。
[0344] 1002、确定所述目标图像中满足第二预设要求第一圆形区域;
[0345] 为更好的理解本实施例,以下结合图11所示进行详细说明:
[0346] 如图11所示,所述目标图像1101中的第一圆形区域1102 ;
[0347] 其中,所述第二预设要求为所述第一圆形区域1102完全覆盖所述人脸图像,且所 述人脸图像的边缘和所述第一圆形区域1102的边缘小于预设值;
[0348] 本实施例对所述预设值不做限定,只要所述第一圆形区域1102能够刚好覆盖住 所述人脸图像即可。
[0349] 所述第一圆形区域1102的数目与所述人脸图像的数目相等;
[0350] 即通过各个所述第一圆形区域1102将所述目标图像1101上的所有人脸图像分别 进行覆盖。
[0351] 1003、确定目标线段;
[0352] 所述目标线段为所述目标图像中所有线段中距离所述第一圆形区域最小的线 段;
[0353] 如图11所示,以所述目标线段为线段1103所示为例。
[0354] 1004、确定所述目标图像中的第二圆形区域;
[0355] 其中,所述第一圆形区域和所述第二圆形区域为同心圆,所述第二圆形区域的半 径大于所述第一圆形区域的半径;
[0356] 且所述第二圆形区域的半径小于所述第二圆形区域的圆心与所述目标线段之间 的距离;
[0357] 如图11所示,所述第二圆形区域1104和所述第一圆形区域1102为同心圆,所述 第二圆形区域1104的半径小于所述第二圆形区域1104的圆心与所述目标线段1103之间 的距离1105。
[0358] 1005、确定所述目标畸变矫正系数;
[0359] 可选的,结合图11所示:
[0360] 所述目标图像1101位于所述第一圆形区域1102内的像素点的目标畸变矫正系数 为1 ;
[0361] 所述目标图像1101位于所述第二圆形区域1104外的像素点的目标畸变矫正系数 为〇 ;
[0362] 所述目标图像1101位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间 的像素点的目标畸变矫正系数为大于〇且小于1,且位于所述第一圆形区域1102和所述第 二圆形区域1104之间的像素点的目标畸变矫正系数的大小沿朝向所述目标线段1103的方 向递减。
[0363] 本实施例对位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间的像素点 的目标畸变矫正系数的大小沿朝向所述目标线段1103的方向递减的具体方式不做限定, 例如位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间的像素点的目标畸变矫正 系数的大小沿朝向所述目标线段1103的方向递减的方式可为高斯函数,也可以是余弦函 数等;
[0364] 本实施例以位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间的像素点 的目标畸变矫正系数的大小沿朝向所述目标线段1103的方向递减的方式可为高斯函数为 例进行举例说明:
[0365] 确定所述目标图像1101位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104 之间的像素点与所述人脸图像的中心之间的距离为r ;
[0366] 确定位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间的像素点的目标
[0367] 其中(:和〇两个系数的选取应当满足当r等于所述第一圆形区域半径时,结果为 1,当r等于所述第二圆形区域半径时,结果为0。也即满足连续性边界条件。
[0368] 1006、获取所述摄像头的视场角参数;
[0369] 所述视场角参数为所述摄像头的最大视场角0_以及与所述0 _对应的像素点 的极坐标半径Pmax;
[0370] 具体过程请参见图2所示实施例,具体在本实施例中不做赘述。
[0371] 1007、将所述目标图像的所有像素点的第一直角坐标转换为极坐标;
[0372] 1008、将所述目标图像中的所有像素点的极坐标代入第一畸变公式中,以获取所 述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标;
[0373] 其中,本实施例步骤1006至步骤1008所示的过程具体请参见图9所示的步骤903 至步骤905所示,具体在本实施例中不做赘述。
[0374] 1009、将所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标转换为直角坐标;
[0375] 1010、根据所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的直角坐标确定矫正后的图 像。
[0376] 因本实施例中,所述目标图像中位于所述第一圆形区域1102内的像素点的目标 畸变矫正系数为1,位于所述第二圆形区域1104外的像素点的目标畸变矫正系数为0,位于 所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间的像素点的目标畸变矫正系数为大 于0且小于1,且位于所述第一圆形区域1102和所述第二圆形区域1104之间的像素点的目 标畸变矫正系数的大小沿朝向所述目标线段1103的方向递减,可使得根据所述目标畸变 矫正系数所生成的矫正后图像能够有效的保障对所拍摄的人脸图像的透视畸变进行矫正, 还能够有效减少所拍摄的目标图像中的背景图像的直线发生弯曲的可能性,进而可使得目 标图像中的背景图像在映射过程中进行不受影响。
[0377] 以下结合图12所示对能够自动实现对图像进行矫正的摄像头进行详细说明:
[0378] 所述摄像头包括:
[0379] 第一确定单元1201,用于确定摄像头所拍摄的目标图像;
[0380] 获取单元1202,用于获取所述摄像头的视场角参数,所述视场角参数为所述摄像 头的最大视场角以及与所述0 _对应的像素点的极坐标半径P
[0381] 第一转换单元1203,用于将所述目标图像的目标像素点的第一直角坐标转换为第 一极坐标,所述目标像素点为所述目标图像的全部或满足第一预设要求的部分像素点,所 述第一预设要求为所有所述目标像素点不位于所述目标图像上的同一直线上;
[0382] 第二确定单元1204,用于对所述目标像素点进行共形映射以确定所述目标像素点 的第二极坐标;
[0383] 其中,用于实现所述共形映射的公式为:
[0385] 所述目标像素点的第一极坐标为(p〇, CpO),所述目标像素点的第二极坐标为 (pi, (pl),0为所述目标像素点对应的视角;
[0387] 通过本实施例能够对目标图像进行自动矫正,且通过本实施例所示的共形映射对 所述目标图像进行共形映射能够保持被拍摄物体的形状,避免被拍摄物体的畸变,且若目 标图像中包含有人脸图像,通过本实施例所示的矫正方法在无需用户手动操作的情况下, 即可自动对人脸图像进行矫正,从而能够对目标图像上的畸变的人脸图像进行矫正,保障 了目标图像的清晰和人脸图像不会出现透视畸变。
[0388] 以下结合图13所示对能够如何有效的保障目标图像中的人脸进行矫正以避免透 视畸变的摄像头的结构进行详细说明:
[0389] 第一确定单元1301,用于确定摄像头所拍摄的目标图像;
[0390] 获取单元1302,用于获取所述摄像头的视场角参数,所述视场角参数为所述摄像 头的最大视场角以及与所述0 _对应的像素点的极坐标半径P
[0391] 第三确定单元1303,用于若确定所述目标图像所包含的人脸图像的数目大于或等 于1,则确定所述目标像素点为所述目标图像的所有像素点;
[0392] 第一转换单元1304,用于将所述目标图像的目标像素点的第一直角坐标转换为第 一极坐标;
[0393] 第二确定单元1305,用于对所述目标像素点进行共形映射以确定所述目标像素点 的第二极坐标;
[0394] 第二转换单元1306,用于将所述目标图像的所有像素点的所述第二极坐标转换为 第二直角坐标;
[0395] 第四确定单元1307,用于根据所述目标图像的所有像素点的所述第二直角坐标确 定矫正后的图像;
[0396] 第五确定单元1308,用于若确定所述目标图像所包含的人脸图像的数目等于1, 则确定所述目标像素点为满足所述第一预设要求的部分像素点,且所述目标像素点的数目 大于或等于3 ;
[0397] 第一转换单元1309,用于将所述目标图像的目标像素点的第一直角坐标转换为第 一极坐标;
[0398] 第二确定单元1310,用于对所述目标像素点进行共形映射以确定所述目标像素点 的第二极坐标;
[0399] 第三转换单元1311,用于将所述目标像素点的所述第二极坐标转换为第二直角坐 标;
[0400] 第一代入单元1312,用于将所述目标像素点的所述第一直角坐标和所述第二直角 坐标代入单应性变换公式;
[0401] 所述单应性变换公式为:
[0403]其中,所述目标像素点的第一直角坐标为(? %),所述目标像素点的第二直角坐 标为(X,y);
[0404] 计算单元1313,用于通过最小二乘法计算得到所述单应性变换公式中的系数的 值,所述系数为11 1、112、113、114、115以及11 6;
[0405] 第二代入单元1314,用于将所述目标图像的所有像素点的第一直角坐标代入所述 单应性变换公式中;
[0406] 第四转换单元1315,用于根据所述单应性变换公式以获取所述目标图像的所有像 素点的第二直角坐标;
[0407] 第六确定单元1316,用于根据所述目标图像的所有像素点的所述第二直角坐标确 定矫正后的图像。
[0408] 以下结合图14所示的实施例对能够使得目标图像中的直线在形成矫正后图像时 不会发生弯曲的摄像头的具体结构进行详细说明:
[0409] 如图14所示,所述摄像头包括:
[0410] 第一确定单元1401,用于确定摄像头所拍摄的目标图像;
[0411] 获取单元1402,用于获取所述摄像头的视场角参数,所述视场角参数为所述摄像 头的最大视场角以及与所述0 _对应的像素点的极坐标半径P
[0412] 第七确定单元1403,用于若所述目标图像中的线段的数目为至少一个,则确定所 述目标像素点为所述线段两端点以及所述线段的中点;
[0413] 第一转换单元1404,用于将所述目标图像的目标像素点的第一直角坐标转换为第 一极坐标;
[0414] 第二确定单元1405,用于对所述目标像素点进行共形映射以确定所述目标像素点 的第二极坐标;
[0415] 第八确定单元1406,用于确定目标中点,所述目标中点为经过所述共形映射后的 所述线段两端点的中点;
[0416] 第九确定单元1407,用于根据经过所述共形映射后的所述线段两端点的第二极坐 标确定所述目标中点的第二极坐标;
[0417] 第十确定单元1408,用于根据所述线段的中点的第二极坐标和所述目标中点的第 二极坐标确定目标距离;
[0418] 第十一确定单元1409,用于确定与所述目标距离对应的畸变矫正系数,所述畸变 矫正系数的大小与所述目标距离的大小呈反比,且所述畸变矫正系数大于等于0且小于等 于1 ;
[0419] 第十二确定单元1410,用于确定目标畸变矫正系数,所述目标畸变矫正系数为所 有所述畸变矫正系数的最小值;
[0420] 第十三确定单元1411,用于根据已确定的所述目标畸变矫正系数确定矫正后的图 像。
[0421] 具体的,所述第十三确定单元1411包括:
[0422] 第一转换模块14111,用于将所述目标图像中的所有像素点的第一直角坐标转换 为极坐标;
[0423] 第二转换模块14112,用于将所述目标图像中的所有像素点的极坐标代入第一畸 变公式中,以获取所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标;
[0424] 所述第一畸变公式为:
[0428] 所述目标图像中的所有像素点的极坐标为(p2, cp2 ),所述目标图像中的所有像 素点畸变矫正后的极坐标为(p3,(p3), y所述目标畸变矫正系数,0为所述目标图像中 的像素点对应的视角;
[0430] 第三转换模块14113,用于将所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标 转换为直角坐标;
[0431] 第一确定模块14114,用于根据所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的直角 坐标确定矫正后的图像。
[0432] 或者,
[0433] 所述第十三确定单元1411包括:
[0434] 第十四确定单元14115,用于确定第二畸变公式,所述第二畸变公式为P3 = l+cQp 2+qP22,(63 = (62,其中,Cci和C丨为参考系数;
[0435] 第十五确定单元14116,用于根据泰勒展开公式展开所述第一畸变公式以确定所 述参考系数的值;
[0436] 第三代入单元14117,用于将所述目标图像中的所有像素点的极坐标代入所述第 二畸变公式中,以获取所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标;
[0437] 第五转换单元14118,用于将所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标 转换为直角坐标;
[0438] 第十六确定单元14119,用于根据所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的直 角坐标确定矫正后的图像。
[0439] 以下结合图15所示对能够即有效的对所拍摄的人脸图像的透视畸变进行矫正, 还能够有效减少所拍摄的目标图像中的背景图像的直线发生弯曲的可能性的摄像头的具 体结构进行详细说明:
[0440] 所述摄像头包括:
[0441] 第十七确定单元1501,用于确定摄像头所拍摄的目标图像所包含的每一人脸图像 的位置,且所述人脸图像的数目为至少一个;
[0442] 第十八确定单元1502,用于确定目标畸变矫正系数,所述目标畸变矫正系数为大 于等于0且小于等于1,且位于所述人脸图像上的像素点的目标畸变矫正系数大于位于背 景图像上的像素点的目标畸变矫正系数,所述目标图像包括所述背景图像和所述人脸图 像;
[0443] 第十九确定单元1503,用于获取所述摄像头的视场角参数,所述视场角参数为所 述摄像头的最大视场角以及与所述0 _对应的像素点的极坐标半径P
[0444] 第六转换单元1504,用于将所述目标图像的所有像素点的第一直角坐标转换为极 坐标;
[0445] 第四代入单元1505,用于将所述目标图像中的所有像素点的极坐标代入第一畸变 公式中,以获取所述目标图像中的所有像素点畸变矫正后的极坐标;
[0446] 所述第一畸变公式为:
[0450] 其中,所述目标图像中的所有像素点的极坐标为(p2,(p2 ),所述目标图像中的 所有像素点畸变矫正后的极坐标为(p3,cp3),y所述目标畸变矫正系数,0为所述目标 图像中的像素点对应的视角;
[0452] 可见,本实施例中,在对目标图像进行矫正的过程中,针对目标图像的不同位置进 行不同的矫正,即当像素点位于所述人脸图像上和当像素点位于背景图像上时,所述目标 畸变矫正系数是不同的,当确定目标畸变矫正系数后,即可确定所述第一畸变公式,从而
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