在对通过鱼眼镜头或全方位镜等超广角光学系统进行的摄影而得到的失真图像进行校正来得到透视投影方式的图像的图像处理中，计算组合投影球面上的高度和距光轴的距离而得到的合成指标(Rn)(301)，使用合成指标(Rn)，计算失真图像中的距原点的距离(Rf)(302)。而且，使用距原点的距离(Rf)来计算失真图像中的二维坐标(p，q)(303)，使用由二维坐标确定的失真图像中的位置或其附近的像素来求出输出图像的像素值。可以在抑制运算量的同时，高精度地进行从投影球面向摄像面的投影、即坐标面上的坐标的计算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及对通过使用了鱼眼镜头或全方位镜等超广角光学系统的摄影而得到 的失真图像进行校正来得到透视投影方式的图像的图像处理装置和方法、W及在运样的图 像处理装置和方法中使用的坐标计算装置和方法。
技术介绍
鱼眼镜头或全方位镜等超广角光学系统可W将180度或180度W上的视场角的影 像投影到一个摄像面，它们在要求宽广的摄像视野的各种领域中被使用。 然而，使用超广角光学系统所拍摄的影像与通常的透视投影的图像相比，看起来 被摄体的形状失真为桶形，因而将所拍摄的图像（失真图像）直接显示时会带来不协调感。 因此，在显示由超广角光学系统所拍摄的影像的情况下，做法是，截取作为图像的一部分的 关注区域，将所截取的图像转换成通常的透视投影方式来显示。 在该转换时，假想出位于摄像面的一侧的半球面上的投影面（投影球面），进行从 该投影球面朝摄像面的投影。该投影包含有求出与投影球面上的关注点对应的摄像面上的 位置的处理。为了在该处理中计算摄像面上的像高（距光轴的距离），在专利文献1中示出 使用天顶角的内容（第7栏）。当使用天顶角时，例如在使用正投影、立体投影、或者等立体 角投影进行投影的情况下，有必要求出天顶角的=角函数。在专利文献1中作了运样的启 示：为了简化求出=角函数的处理，使用查找表。 阳(K)日]在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利第3126955号说明书
技术实现思路
[000引专利技术要解决的课题 还可W考虑使用光轴方向上的位置（高度）而取代天顶角。在使用高度的情况下， 不需要=角函数的运算，可W减小运算量。然而，在投影球面的天顶附近，由于高度的变化 相对于天顶角的变化减少，因而为了W期望的精度进行计算，有必要在天顶附近增多表示 高度的数据的位化it)数。 替代于此，还可W考虑使用距光轴的距离。在该情况下，也不需要运算=角函数， 可W减小运算量。然而，在投影球面的地平面附近，由于距光轴的距离的变化相对于天顶角 的变化减少，因而为了W期望的精度进行计算，有必要在地平面附近增多表示光轴方向的 距离的数据的位数。 本专利技术是为了解决上述问题而提出的，目的是可W在抑制运算量的同时，高精度 地进行从投影球面向摄像面的投影、即坐标面上的坐标的计算。 用于解决课题的手段 本专利技术的坐标计算装置将投影球面上的=维坐标转换成失真图像上的二维坐标， 其特征在于，具有：合成指标计算部，其计算合成指标，该合成指标是组合根据所述=维坐 标得到的投影球面上的关注点的高度和距光轴的距离而得到的；距离计算部，其根据所述 合成指标，计算所述失真图像中的与所述关注点对应的点距所述失真图像中的原点的距 离；W及坐标计算部，其根据距所述失真图像中的所述原点的距离，计算所述失真图像中的 二维坐标。 专利技术效果 根据本专利技术，由于使用使投影球面上的高度与距光轴的距离组合得到的合成指 标，因而可WW较少的位数高精度进行坐标的计算。【附图说明】 图1是示出本专利技术的图像处理装置的结构例的框图。 图2是示出鱼眼图像的一例的图。 图3是示出从被摄体向投影球面的投影、从投影球面向摄像面的投影的图。 阳019] 图4是示出投影球面上的X、y、Z坐标值的图。 图5是示出摄像面、投影球面W及输出图像面的位置关系的图。 阳02U 图6的（a)~（d)是示出变焦倍率、摇摄角（panangle)、倾斜角（tiltangle)和 平面倾斜角（planeinclinationangle)的图。 图7是示出图I的图像处理装置的图像校正处理部的结构例的框图。 图8的（a)和化）是示出图像校正处理的概要的图。 图9的（a)~（C)是示出投影球面上的关注点的天顶角、高度、距光轴的距离的例 子的图。 图10是示出本专利技术的实施方式1的坐标计算装置的框图。 图11是示出投影球面上的关注点的天顶角与合成指标化、高度Z、距光轴的距离r之间的关系的曲线图。图12是示出本专利技术的实施方式2的坐标计算方法的处理步骤的流程图。【具体实施方式】 阳0測 实施方式1 图1示出本专利技术的实施方式1的图像处理装置。图示的图像处理装置具有：作为 超广角光学系统的一例的鱼眼镜头101、摄像信号生成部102、影像存储器103、图像校正处 理部104W及校正影像输出电路105。 鱼眼镜头101是W光学方式取入宽视场角的像的镜头，例如如图2所示得到圆形 的失真图像。图2的圆形图像是直到视场角180度为止的范围内的被摄体的图像。图2简 化示出当对从道路的交叉路口沿着一条道路的方向进行摄像时得到的图像。W下，将使用 鱼眼镜头101取入的失真图像称为鱼眼图像。 W下，参照图3对使用鱼眼镜头的情况下的摄像进行说明。 阳03引假想与鱼眼镜头101的光轴AL垂直的摄像面F、W及W摄像面F与光轴AL的交叉 点0为中屯、位于摄像面F的被摄体侧（摄像对象空间侧）且其底面与摄像面一致的半球上 的投影面（投影球面）S。 可W认为，来自被摄体的光全部向上述的中屯、0传播，投影到投影球面S上，再从 投影球面S投影到摄像面F。 从投影球面S到摄像面F的投影使用正投影方式、立体投影方式、等距离投影方 式、等立体投影方式等任意方式进行。使用哪种方式进行投影根据所使用的鱼眼镜头101 而不同。 图3示出来自虚线化所示的方向的光投影到投影球面S上的点Ps和投影到摄像 面F上的点Pf的情况。 摄像面F上的点Pf的位置由二维坐标（P，q)表示。该二维坐标表示在摄像面F 的相互垂直的2个方向上延伸的2个坐标轴、即P轴和Q轴的方向上的位置。 投影球面S上的点Ps的位置由=维坐标（X，y，Z)表示。该=维坐标表示W摄像 面F与光轴AL的交点（即，上述半球的底面的中屯、）0为原点、沿光轴方向AL延伸的坐标 轴即Z轴W及、与摄像面F上的P轴、Q轴分别一致的坐标轴即X轴和Y轴的方向上的位置。 图4分开示出X、y、Z坐标值的大小。 阳03引点Ps的位置还可W由天顶角0和方位角恩表示。 点Ps的天顶角0是相对于光轴AL的倾斜角，换句话说，是连接点Ps和原点0的 直线与光轴AL所成的角。 W40] 点Ps的方位角孩是W光轴为中屯、的旋转方向的角度，例如WX轴方向为基准方向。 从投影球面S向摄像面F的投影是W方位角不变化的方式进行的。因此，点Ps的 方位角与点Ps的方位角相同，由标号另表不。[00创从光轴AL到点Pf的距离（即，从原点0到点Pf的距离）Rf与从光轴AL到点Ps的距离r之间的关系根据投影方式而不同。[00创旨P，如W下所示，点Ps的天顶角0与从光轴AL到点Pf的距离Rf之间的关系根 据投影方式而不同。例如，在正投影方式的情况下，存在W下关系： Rf=I^bXsine(1) 在立体投影的情况下，存在W下关系：Rf=化Xtan(目 /2)似。 在上述的式子中，化是投影球面S的半径。图2所示的圆形鱼眼图像的半径化（从 图像中屯、到视场角180度的点的距离）相当于投影球面S的半径。 另一方面，在天顶角0与从光轴AL到点Ps的距离r之间存在W下关系： r=I^bXsine(3) 因此，在正投影方式的情况下，存在W下关系： Rf=r (4) 在立体投影方式的情况下，存在W下关系： 阳〇5引【数式1】阳化5] 摄像信号生成部102包含具有图3所示的摄像面F的、由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种坐标计算装置，其将投影球面上的三维坐标转换成失真图像上的二维坐标，其特征在于，该坐标计算装置具有：合成指标计算部，其计算合成指标，该合成指标是组合根据所述三维坐标得到的投影球面上的关注点的高度和距光轴的距离而得到的；距离计算部，其根据所述合成指标，计算所述失真图像中的与所述关注点对应的点距所述失真图像中的原点的距离；以及坐标计算部，其根据距所述失真图像中的所述原点的距离，计算所述失真图像中的二维坐标。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：青木透，的场成浩，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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