用于校正车辆用相机的影像失真的装置和方法
【专利说明】用于校正车辆用相机的影像失真的装置和方法
[0001]相关串i青的交叉引用
[0002]本申请要求2014年7月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0094138号优先权及其权益，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及用于校正车辆用相机的影像失真的装置和方法，更加具体地，涉及通过基于相机型号调整虚拟相机的角度来校正车辆用相机的影像失真以及确保更广视域的装置和方法。
【背景技术】
[0004]一般来说，交通事故往往造成严重的社会和经济损失。鉴于此，已经在对实施有先进信息通信技术的“智能”汽车进行研究，以防止交通事故和/或使由于交通事故引起的损失降至最低。
[0005]研究的示例涉及广角相机的使用，以增加驾驶员的视角。该广角相机提供对于驾驶员难以用肉眼直接看到的区域的影像。不过，当使用广角相机时，由于安装在相机中的镜头的结构，所拍摄的影像会出现失真。这种失真从影像的中央部向其外部加剧。因此，广角相机能够使得驾驶员确保更广的视角，但同时由于影像的失真而降低驾驶员的可视性，因此使得驾驶员难以经由影像来准确识别环境。
[0006]在已由本发明的申请人提交的韩国专利未公开出版物第10-2014-0007212号中，相机的倾角通过使用圆柱投影模型进行调整，从而校正影像的失真。在此情况下，存在垂直对象失真改善效果并可以提供有关左右远距离盲区的信息。不过，由于近距离失真，仍然无法确保保险杠和毗邻于保险杠的部件的影像。
[0007]在现有技术中，已执行使用针孔投影模型来调整相机倾角的方法。在基于针孔投影模型的可变倾斜法中，失真和径向畸变基于地面而校正，从而可以确保看到的保险杠的量。不过，无法确保可看到的左右远距离的量，结果，产生左右盲区。
【发明内容】
[0008]已做出本公开来解决在现有技术中出现的上述问题，而现有技术所实现的优点被完整保持。
[0009]本公开的一个方面提供通过基于相机型号调整虚拟相机的偏转角和倾角来校正车辆用相机的影像失真并确保更广视域的装置和方法。
[0010]根据本公开的实施方式，用于校正车辆用相机的影像失真的装置包括:相机，其安装在车辆中；相机特征提取器，其配置成基于预设数学模型来提取相机的相机特征参数；倾角计算器，其配置成使用相机特征参数来计算一个或多个拍摄区域中与相机对应的虚拟相机的倾角；偏转角计算器，其配置成计算一个或多个拍摄区域的各个中的虚拟相机的偏转角；校正模型创建器，其配置成通过应用在一个或多个拍摄区域的各个中的虚拟相机的所计算倾角和所计算偏转角来创建校正模型；影像校正器，其配置成基于所创建的校正模型通过调整虚拟相机的角度来对由相机拍摄的拍摄影像进行视图变换，以根据视图变换来确保所拍摄影像的视域并创建校正后影像；以及显示器，其配置成显示从影像校正器输出的校正后影像。
[0011]倾角可以是相机相对于与地面平行的线朝地面倾斜的角度。
[0012]偏转角可以是相机相对于与安装有相机的表面垂直的线朝左和右转动的角度。
[0013]校正模型可以被实施为针孔投影模型、球面投影模型、圆柱投影模型和平面投影模型中的任意一种。
[0014]相机特征参数可以划分为相机外在参数和相机内在参数。
[0015]相机外在参数可以包括有关相机的安装特性的信息，包括相机的安装高度和相机的方向。
[0016]相机内在参数可以包括有关相机的光学特征的信息，包括相机的焦距、相机的主点和相机的偏斜系数。
[0017]影像校正器还可以配置成根据一个或多个拍摄区域的各个中的倾角和偏转角来调整虚拟相机的倾角和偏转角，以对所拍摄的影像进行视图变换。
[0018]相机可以是广角相机。
[0019]根据本公开的实施方式，用于校正车辆用相机的影像失真的方法包括:提取安装在车辆中的相机的相机特征参数；使用相机特征参数来计算一个或多个拍摄区域中与相机对应的虚拟相机的倾角和偏转角；通过应用一个或多个拍摄区域的各个中的所计算的倾角和所计算的偏转角，来创建校正模型；基于所创建的校正模型来调整虚拟相机的角度，以确保由相机拍摄的拍摄影像的视域；根据虚拟相机角度的调整，对所拍摄的影像进行视图变换以创建校正后影像；并显示校正后影像。
[0020]一个或多个拍摄区域中的各个区域可以是以像素为单位的区域。
[0021]倾角可以是相机相对于与地面平行的线朝地面倾斜的角度。
[0022]偏转角可以是相机相对于与安装有相机的表面垂直的线朝左或右转动的角度。
[0023]在调整虚拟相机的角度时，虚拟相机的倾角和偏转角可以根据一个或多个拍摄区域的各个中的倾角和偏转角进行调整。
[0024]相机可以是广角相机。
【附图说明】
[0025]基于结合附图的以下详细描述，本发明的以上和其他目的、特征及优点将更加明显，其中:
[0026]图1是不出与本公开相关的相机坐标系的视图；
[0027]图2是示出根据本公开的实施方式的用于校正车辆用相机的影像失真的装置的组件的框图；
[0028]图3是示出根据本公开的调整虚拟相机的倾角的例示图；
[0029]图4是示出根据本公开的调整虚拟相机的偏转角的例示图；
[0030]图5是示出根据本公开的实施方式的用于校正车辆用相机的影像失真的方法的流程图；
[0031]图6是示出根据现有技术和本公开的所拍摄影像的失真被校正的影像的例示图；以及
[0032]图7是示出根据本公开的根据投影模型的视图模式的例示图。
[0033]附图中各个元件的附图标记
[0034]11:广角相机
[0035]12:显示器
[0036]13:存储装置
[0037]14:相机特征提取器
[0038]15:倾角计算器
[0039]16:偏转角计算器
[0040]17:校正模型创建器
[0041]18:影像校正器
[0042]19:控制器
【具体实施方式】
[0043]在下文中，本公开的实施方式将通过参考附图进行详细描述。
[0044]本文使用的术语仅为说明【具体实施方式】，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。
[0045]应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力