[发明专利]图像校正装置、校正图像生成方法、校正表生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够减少或消除鱼眼图像等校正后的图像中的不协调感的图像校正装置等的技术。

背景技术

近年，在以监视摄像机以及可视门铃为主的一些应用领域中，存在想将较大的视野范围的影像全看到的迫切期望。因此，在光学系统中采用鱼眼镜头、对水平视场角180度程度的范围进行拍摄的视频摄像机等被实用化。但是，在使用这些机器拍摄的图像中，一般被拍摄体空间中的直线较大弯曲地呈现，因此存在想对拍摄的图像实施用于将弯曲程度降低的几何校正的要求。

在鱼眼镜头中，由于其设计方针的不同，而存在等距离投影方式、等立体角投影方式、正投影方式等各种投影方式。但是，无论是哪种投影方式，在校正后的图像中如果应表现的视场角小于180度，则通过使用透视变换，基于设计值或者通过现有技术推断的所需要的参数和投影模式，能够将使用鱼眼镜头拍摄的图像(以下称为“鱼眼图像”。)中的直线的弯曲完全地校正。

图18(a)以及图19(a)表示鱼眼图像的例子。图18(a)是对纸制筒进行拍摄的图像，图19(a)是对入口厅进行拍摄的图像。

此外，图18(b)以及图19(b)分别表示使用透视变换将这些鱼眼图像以较大地确保左右方向的视场角的方式校正的例子。如这些校正例所示那样，使用了透视变换的校正结果，虽然以应成为直线的部分成为直线的方式校正，但是图像的周边部被极端地拉伸而远近感被强调，成为不协调感较大的图像。这是由于在校正结果的图像中所表现的视场角、与看该图像时的视场角较大地不同而产生的。

作为为了解决该问题而提出的技术，存在专利文献1所记载的技术。专利文献1所记载的技术为，使用将分别为大致平面的正面和左右面平滑地连接的筒面，以在确保在左右方向上超过180度的视场角的同时，在上下方向上延伸的直线状的被拍摄体和朝向光轴的直线状的被拍摄体分别视为直线的方式进行校正。

专利文献1：日本特开2008-311890号公报

然而，在专利文献1所公开的技术中，在输出图像的中心部分和左右端部分的中间附近，横向的直线急剧弯曲，因此例如在被拍摄体在摄像机前横穿那样的情况下，存在感觉到不协调感的问题。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题而进行的，其课题为提供能够将校正后的图像中的不协调感减少或消除的图像校正装置、校正图像生成方法、校正表生成装置、校正表生成方法、校正表生成程序以及校正图像生成程序。其目的为，例如，对图18(a)的鱼眼图像进行校正而得到图18(d)那样的校正结果，或者对图19(a)的鱼眼图像进行校正而得到图19(c)那样的校正结果。

为了解决上述课题，本发明的图像校正装置是对输入图像进行几何校正而生成校正图像的图像校正装置，其特征在于，具备：图像输入部，输入上述输入图像；图像存储部，存储上述输入图像；校正表存储部，存储为了对上述输入图像进行几何校正而使用的校正表；几何校正部，基于上述校正表对上述图像存储部所存储的上述输入图像进行几何校正；以及图像输出部，将由上述几何校正部校正的上述输入图像作为上述校正图像进行输出；上述校正表如下生成：基于第二投影中心位置，计算与上述校正图像上的各像素位置相对应的被拍摄体空间中的光线方向矢量，基于上述光线方向矢量计算原点基准光线方向矢量，将与上述原点基准光线方向矢量相对应的上述输入图像上的位置计算为提取位置，将上述提取位置与上述校正图像的像素位置赋予对应，由此生成上述校正表；上述第二投影中心位置在与上述输入图像相对应的光轴的方向上位于上述被拍摄体空间中的上述输入图像的投影中心位置即第一投影中心位置的后方；上述原点基准光线方向矢量是表示从上述第一投影中心位置开始、与上述像素位置相对应的被拍摄体空间中的对应点存在于哪个方向的矢量。

此外，“校正表”的含义是“校正信息”。

发明效果

根据本发明，能够减轻或消除鱼眼图像等的校正后的图像中的不协调感。

附图说明

图1是对本发明的图像校正装置的构成进行说明的图。

图2是示意地表示本发明的校正表的一个例子的图。

图3是表示本发明的图像校正装置的几何校正部的动作的流程图。

图4是表示本发明第一实施方式的校正表生成装置的构成的框图。

图5是对本发明第一实施方式的用于使输出图像的像素坐标和输入图像的坐标对应的坐标系变换进行说明的图，(a)是表示输出图像的坐标系的图。(b)是表示对输出图像的v轴方向进行了校正的中间图像的坐标系的图。