[发明专利]基于水面成像特征的图像变形装置及其方法

权利要求书

1.一种基于水面成像特性的图像变形装置，其特征在于，包括：

初始模块，用于创建初始模拟平面镜；

拉伸模块，用于对所述平面镜进行拉伸变形，形成曲面镜；

获取模块，用于获取输入图像；

调整模块，用于调整所述输入图像的参数与观察点的位置；

变形模块，用于通过所述曲面镜按镜面成像规律对所述输入图像进行变形，以得到变形图像，即为所述曲面镜中所显示的曲面图像在X0Y平面的平行投影；

显示模块，用于调节所述变形图像的大小并显示；

判断模块，用于根据用户输入的指令判断所述变形图像是否为用户所需的结果，其中所述显示模块还用于在所述变形图像为用户所需的结果时输出所述变形图像。

2.根据权利要求1所述的基于水面成像特性的图像变形装置，其特征在于，所述调整模块还用于在所述变形图像不是用户所需的结果时继续调整所述输入图像的参数与观察点的位置。

3.根据权利要求1所述的基于水面成像特性的图像变形装置，其特征在于，所述模拟平面镜的长和宽分别为W和H，所述模拟平面镜的数学表达式为：M_i(x,y,z)=0，满足条件z(x,y)=0,x∈[-W/2,W/2],y∈[-H/2,H/2]。

4.根据权利要求3所述的基于水面成像特性的图像变形装置，其特征在于，所述曲面镜的数学表达式为M_f(x,y,z)=0，满足条件z(x,y)=f(x,y),x∈[-W/2,W/2],y∈[-H/2,H/2]，其中，f(x,y)表示点（x,y）处的z值大小。

5.根据权利要求1所述的基于水面成像特性的图像变形装置，其特征在于，所述输入图像的数学表达式为：Iin(x,y)，所述输入图像的宽和高分别为Wi和Hi，所述输入图像的参数包括图像的中心位置Oi，图像绕z轴的旋转角度θ，图像距离X0Y平面的距离d，观察点用S（x,y,z）表示，其中，默认图像参数设置为：I(x,y,z)=Iin(x,y)，满足条件z(x,y)=d，x∈[-Wi/2,Wi/2]，y∈[-Hi/2,Hi/2]，默认观察点的位置为所述图像的中心（0,0,d）。

6.一种基于水面成像特性的图像变形方法，包括：

步骤S1：创建初始模拟平面镜；

步骤S2：对所述平面镜进行拉伸变形，形成曲面镜；

步骤S3：获取输入图像；

步骤S4：调整所述输入图像的参数与观察点的位置；

步骤S5：通过所述曲面镜按镜面成像规律对所述输入图像进行变形，以得到变形图像，即为所述曲面镜中所显示的曲面图像在X0Y平面的平行投影；

步骤S6：调节所述变形图像的大小并显示；

步骤S7：根据用户输入的指令判断所述变形图像是否为用户所需的结果；

若是，则在步骤S8：输出所述变形图像。

7.根据权利要求6所述的基于水面成像特性的图像变形方法，其特征在于，还包括：若所述变形图像不是用户所需的结果，则返回步骤S4：继续调整所述输入图像的参数与观察点的位置。

8.根据权利要求6所述的基于水面成像特性的图像变形方法，其特征在于，步骤S1中的所述模拟平面镜的长和宽分别为W和H，所述模拟平面镜的的数学表达式为：M_i(x,y,z)=0，满足条件z(x,y)=0,x∈[-W/2,W/2],y∈[-H/2,H/2]。

9.根据权利要求6所述的基于水面成像特性的图像变形方法，其特征在于，在步骤S2中，曲面镜的数学表达式为M_f(x,y,z)=0，满足条件z(x,y)=f(x,y),x∈[-W/2,W/2],y∈[-H/2,H/2]，其中，f(x,y)表示点（x,y）处的z值大小。

10.根据权利要求6所述的基于水面成像特性的图像变形方法，其特征在于，步骤S4中的所述输入图像的数学表达式为：Iin(x,y)，所述输入图像的宽和高分别为Wi和Hi，所述输入图像Iin（x，y）的参数包括图像的中心位置Oi，图像绕z轴的旋转角度θ，图像距离X0Y平面的距离d，观察点用S（x,y,z）表示，其中，默认图像参数设置为：I(x,y,z)=Iin(x,y)，满足条件z(x,y)=d，x∈[-Wi/2,Wi/2]，y∈[-Hi/2,Hi/2]，默认观察点的位置为所述图像的中心（0,0,d）。