[发明专利]用于通用几何校正引擎的高效处理的方法和系统

说明书

本申请公开用于通用几何校正引擎的高效处理的方法和系统，用于几何校正失真输入帧并且生成非失真输出帧的装置和方法。装置包括：外部存储器块，其存储输入帧；计数器块(0802)，其基于区域的块大小计算该区域的输出帧的输出坐标；反向映射块(0806)，其生成对应于输出坐标中的每个的输入坐标；边界模块，其计算对应于输入坐标中的每个的输入块；缓冲区模块(0809)，其取回对应于输入块中的每个的数据；插值模块(0810)，其对来自缓冲区模块(0809)的数据进行插值；以及显示器模块(0814)，其接收区域中的每个的经插值的数据并且拼接输出图像。方法包括基于放大数据确定输出块的大小。

技术领域

本发明涉及几何校正引擎，并且更具体地涉及校正通过镜头捕获的失真图像并且进行几何校正以生成无失真图像。

背景技术

在照相机系统中镜头几何失真问题是普遍的。失真可以是普遍的光学失真，诸如桶形失真、枕形失真或鱼眼失真。因此，需要进行校正以结合软件或固件来校正硬件中的这些类型的失真。添加仿射变换支持以支持图像和视频稳定应用，其中需要对齐同一场景的多个图像。透视扭曲是仿射变换的扩展，并提供额外的功能。透视变换可以对齐从不同摄像机视点或位置捕获的两个图像。这还可以用于修正立体照相机的左图像和右图像，以降低视差计算的复杂度。透视变换也可以生成新的视点。

大多数数码照相机遭受一定程度的非线性几何失真。需要空间变换来校正失真。在汽车和安全应用中，照相机使用广角镜头，包括鱼眼镜头，以提供180+°视场。为了以易于使用的表示向用户可视地呈现场景，需要校正这些失真。

图1(0100)总体上示出了利用几何校正引擎(0102)几何校正的失真图像(0101)并将其显示为无失真图像(0103)。校正失真图像的一种技术是前向映射，其将原始无失真图像的坐标给出为失真图像的坐标的函数。前向映射将输入像素(失真图像)映射到输出空间(无失真图像)。使用前向映射，每个输出像素可能不对应于有效输入位置，因此输出像素可以是空的或包含许多需要复杂插值算法的附近映射像素。因此，前向映射不适合于校正失真。

另一种技术是反向映射，其将失真图像的坐标给出为无失真输出图像的坐标的函数。校正涉及将每个输出像素反向映射到源失真图像中的位置，因此校正的图像被完全填充。由于失真的像素位置大多落在分数坐标上，因此校正涉及最近的可用像素之间的插值。

图2(0200)总体上示出了反向映射到输入图像(0201)的输出图像(0202)。输入图像(0201)与诸如块(0203、0204、0223、0233)的取回块混合。取回块包含输入块的像素信息。对于任何失真，用户可以确定失真空间和输入图像坐标之间的重叠。仅对失真空间完全位于有效输入图像内的那些点产生有效图像数据。