图像的矫正方法、装置、设备和存储介质与流程

未命名 09-24 阅读:64 评论:0


1.本技术属于图像处理技术领域,尤其涉及一种图像的矫正方法、装置、设备和存储介质。


背景技术:

2.在行车过程中,时速、路线导航等信息是驾驶员需要时刻关注的重要信息,为了避免注意力分散,保证驾驶员行车安全,车载抬头显示系统(head up display,hud)应运而生。
3.hud系统可以将行车过程中需要驾驶员关注的时速、路线导航等重要信息,投影显示在汽车前挡风玻璃上,从而提高行车的智能化和安全性。但是,由于汽车前挡风玻璃是非标准面型,玻璃的弧度和倾角会导致显示的图像产生畸变,影响驾驶员的观看效果。针对上述问题,在现有技术中,采用专用的可变形反射镜来减少畸变,但可变形反射镜成本相对昂贵,且实现灵活性较差,不利于广泛推广。
4.因此,现有技术中畸变图像的矫正方法存在成本高且灵活性差的问题。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供了一种图像的矫正方法、装置、设备和存储介质,该方法灵活性高且成本低。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种图像的矫正方法,包括:
7.获取第一投影点阵图像信息,第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,第一总数量与第一基准点阵图像中目标关键点的第二总数量相同,第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同;
8.在第一投影坐标系下,计算第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标;
9.根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到;
10.在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第一目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第一目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第一目标列偏移值;
11.基于第一目标行偏移值和第一目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像;
12.对第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。
13.在一些可能的实现方式中,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,包括:
14.在第一投影坐标系下,将每个目标关键点的投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距;
15.将每个目标关键点的中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,其中,行缩放比例基于每个目标关键点的投影横坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准横坐标得到;将每个目标关键点的中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,其中,列缩放比例基于每个目标关键点的投影纵坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准纵坐标得到;
16.在基准坐标系下,将每个目标关键点的中心行偏移量与中心处关键点的第二中心横坐标相加,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点的中心列偏移量与中心处关键点的第二中心纵坐标相加,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到。
17.在一些可能的实现方式中,在获取第一投影点阵图像信息之前,该方法还包括:
18.获取第一基准点阵图像信息,第一基准点阵图像信息中包括基准坐标系、所有目标关键点的第二总数量、水平方向上目标关键点的第三数量和竖直方向上目标关键点的第四数量。
19.在一些可能的实现方式中,该方法还包括:
20.在基准坐标系下,计算第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标、基准纵坐标。
21.在一些可能的实现方式中,在获取第一投影点阵图像信息之前,该方法还包括:
22.基于第一基准点阵图像,将水平方向上目标关键点圆心之间的最大水平距离除以第一基准点阵图像的水平方向物理长度,得到目标关键点区域的水平占比;将竖直方向上目标关键点圆心之间的最大竖直距离除以第一基准点阵图像的竖直方向物理长度,得到目标关键点区域的竖直占比;
23.按照水平占比和竖直占比对投影后的点阵图像进行截取,得到目标关键点区域的投影有效点阵图像,将投影有效点阵图像作为第一投影点阵图像。
24.在一些可能的实现方式中,该方法还包括:
25.获取第二投影点阵图像信息,第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量;
26.基于第一基准点阵图像信息和第二投影点阵图像信息,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影横坐标;将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影纵坐标;
27.在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第二目标投影横坐标和基准横坐标进
行比较,得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第二目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第二目标列偏移值;
28.在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值大于等于目标阈值的情况下,基于第二目标行偏移值和第二目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像;
29.对第三基准点阵图像进行投影,得到第三投影点阵图像。
30.在一些可能的实现方式中,该方法还包括:
31.将第一目标行偏移值与第二目标行偏移值进行相加,得到第三目标行偏移值;将第一目标列偏移值与第二目标列偏移值进行相加,得到第三目标列偏移值;
32.将第三目标行偏移值和第三目标列偏移值存储到数据库中。
33.在一些可能的实现方式中,该方法还包括:
34.在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值小于目标阈值的情况下,基于第二投影点阵图像,分别计算每行中每个目标关键点圆心到所在行的行基准直线在垂直方向上的距离,作为第一垂线距离,其中,每行都有一条对应的行基准直线;分别计算每列中每个目标关键点圆心到所在列的列基准直线在水平方向上的距离,作为第二垂线距离,其中,每列都有一条对应的列基准直线;
35.分别将每条行基准直线两侧的第一垂线距离的最大值进行相加,得到目标垂直间距;分别将每条列基准直线两侧的第二垂线距离的最大值进行相加,得到目标水平间距。
36.在一些可能的实现方式中,该方法还包括:
37.将目标垂直间距和目标水平间距存储到数据库中。
38.第二方面,本技术实施例还提供了一种图像的矫正装置,包括:
39.获取模块,用于获取第一投影点阵图像信息,第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,第一总数量与第一基准点阵图像中目标关键点的第二总数量相同,第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同;
40.计算模块,用于在第一投影坐标系下,计算第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标;
41.映射模块,用于根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到;
42.比较模块,用于在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第一目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第一目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第一目标列偏移值;
43.校正模块,用于基于第一目标行偏移值和第一目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像;
44.投影模块,用于对第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。
45.在一些可能的实现中,映射模块用于根据预设的等比映射算法,将每个目标关键
点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,包括:
46.计算单元,用于在第一投影坐标系下,将每个目标关键点的投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距;
47.计算单元,还用于将每个目标关键点的中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,其中,行缩放比例基于每个目标关键点的投影横坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准横坐标得到;将每个目标关键点的中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,其中,列缩放比例基于每个目标关键点的投影纵坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准纵坐标得到;
48.计算单元,还用于在基准坐标系下,将每个目标关键点的中心行偏移量与中心处关键点的第二中心横坐标相加,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点的中心列偏移量与中心处关键点的第二中心纵坐标相加,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到。
49.在一些可能的实现中,在获取模块用于获取第一投影点阵图像信息之前,该装置还包括:
50.获取模块,还用于获取第一基准点阵图像信息,第一基准点阵图像信息中包括基准坐标系、所有目标关键点的第二总数量、水平方向上目标关键点的第三数量和竖直方向上目标关键点的第四数量。
51.在一些可能的实现中,该装置还包括:
52.计算模块,还用于在基准坐标系下,计算第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标、基准纵坐标。
53.在一些可能的实现中,在获取模块用于获取第一投影点阵图像信息之前,该装置还包括截取模块:
54.计算模块,还用于基于第一基准点阵图像,将水平方向上目标关键点圆心之间的最大水平距离除以第一基准点阵图像的水平方向物理长度,得到目标关键点区域的水平占比;将竖直方向上目标关键点圆心之间的最大竖直距离除以第一基准点阵图像的竖直方向物理长度,得到目标关键点区域的竖直占比;
55.截取模块,用于按照水平占比和竖直占比对投影后的点阵图像进行截取,得到目标关键点区域的投影有效点阵图像,将投影有效点阵图像作为第一投影点阵图像。
56.在一些可能的实现中,该装置还包括:
57.获取模块,还用于获取第二投影点阵图像信息,第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量;
58.映射模块,还用于基于第一基准点阵图像信息和第二投影点阵图像信息,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影横坐标;将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影纵坐标;
59.比较模块,还用于在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第二目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第二目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第二目标列偏移值;
60.校正模块,还用于在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值大于等于目标阈值的情况下,基于第二目标行偏移值和第二目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像;
61.投影模块,还用于对第三基准点阵图像进行投影,得到第三投影点阵图像。
62.在一些可能的实现中,该装置还包括存储模块:
63.计算模块,还用于将第一目标行偏移值与第二目标行偏移值进行相加,得到第三目标行偏移值;将第一目标列偏移值与第二目标列偏移值进行相加,得到第三目标列偏移值;
64.存储模块,用于将第三目标行偏移值和第三目标列偏移值存储到数据库中。
65.在一些可能的实现方式中,该装置还包括:
66.计算模块,还用于在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值小于目标阈值的情况下,基于第二投影点阵图像,分别计算每行中每个目标关键点圆心到所在行的行基准直线在垂直方向上的距离,作为第一垂线距离,其中,每行都有一条对应的行基准直线;分别计算每列中每个目标关键点圆心到所在列的列基准直线在水平方向上的距离,作为第二垂线距离,其中,每列都有一条对应的列基准直线;
67.计算模块,还用于分别将每条行基准直线两侧的第一垂线距离的最大值进行相加,得到目标垂直间距;分别将每条列基准直线两侧的第二垂线距离的最大值进行相加,得到目标水平间距。
68.在一些可能的实现中,该装置还包括:
69.存储模块,还用于将目标垂直间距和目标水平间距存储到数据库中。
70.第三方面,本技术实施例还提供了一种设备,该设备包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;处理器执行计算机程序指令时实现第一方面,或第一方面中的任一可能实现方式中的图像的矫正方法。
71.第四方面,本技术实施例还提供了一种计算机存储介质,计算机可读
72.存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面,或第一方面中的任一可能实现方式中的图像的矫正方法。
73.第五方面,本技术实施例提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行第一方面,或第一方面中的任一可能实现方式中的图像的矫正方法。
74.本技术实施例的图像的矫正方法、装置、设备和存储介质,通过获取第一投影点阵图像信息,其中第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的总数量、水平方向上的第一数量和竖直方向上的第二数量(总数量、第一数量和第二数量均与第一基准点阵图像相同),然后在第一投影坐标系下计算投影后的每个目标关键点圆心的投影坐标,进而根据预设的等比映射算法将每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,接下来可以在统一的基准坐标系下计算每个目标关键点在投影前后坐标的目标偏移值,进而基于目标偏移值对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像,并对第二基准点
阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。本技术实施例通过预设的等比映射算法可以将每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,从而统一了基准点阵图像和投影点阵图像的坐标系,进而根据投影前后的坐标偏移值对投影点阵图像进行矫正,得到矫正后的投影点阵图像,从而实现了利用软件对畸变图像进行矫正,在提高灵活性降低成本的同时,还保证了矫正的精准度,使得投影图像不受汽车前挡风玻璃的形状影响,投影效果和基准图像一样,计算处理过程简易快速,提高了hud畸变矫正的效率,提高了驾驶员的观看效果。
附图说明
75.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
76.图1是本技术实施例提供的一个图像的矫正方法流程示意图;
77.图2是本技术实施例提供的一个图像的矫正方法流程示意图;
78.图3-a是本技术实施例提供的在第一投影坐标系下的中心相对行距和中心相对列距的示意图;
79.图3-b是本技术实施例提供的统一坐标系后在基准坐标系下计算目标关键点投影坐标的示意图;
80.图4是本技术实施例提供的计算第一目标行偏移值和第一目标列偏移值的示意图;
81.图5是本技术实施例提供的又一个图像的矫正方法流程示意图;
82.图6-a是本技术实施例提供的一个行基准线示意图;
83.图6-b是本技术实施例提供的一个列基准线示意图;
84.图7是本技术实施例提供的一个图像的矫正装置示意图;
85.图8是本技术实施例提供的一个设备的结构示意图。
具体实施方式
86.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本技术进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术,而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
87.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
88.需要说明的是,本技术实施例中对数据的获取、存储、使用和处理等,均符合国家法律法规的相关规定。
89.hud车载抬头显示系统可以将车速、导航等重要信息投影到汽车前挡风玻璃上,从而可以使驾驶员在驾驶过程中无需低头查看车速、导航等信息,保证了驾驶过程中的安全性。由于前挡风玻璃为曲面,因此存在投影后的图像发生畸变的问题。在现有技术中,采用专用的可变形反射镜来减少畸变,但是存在成本昂贵,实现灵活性差的问题,不利于广泛推广。
90.基于此,本技术实施例提供了一种图像的矫正方法、装置、设备和存储介质,能够通过预设的等比映射算法将畸变图像(即投影后的图像)与基准图像(即投影前的图像)进行坐标系的统一,然后比较投影前后每个关键点圆心坐标的偏移量,根据偏移量信息来调整标准图像并进行重新投影,从而降低了投影后的图像的畸变程度,实现了对畸变图像的矫正,降低了成本,不受限于不同车型前挡风玻璃的弯曲程度,提高了灵活性。
91.下面结合附图对本技术实施例提供的图像的矫正方法进行详细阐述。
92.图1是本技术实施例提供的一种图像的矫正方法示意图,如图1所示,该方法可以包括s110-s160。
93.s110,获取第一投影点阵图像信息,第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,第一总数量与第一基准点阵图像中目标关键点的第二总数量相同,第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同。
94.投影,指的是将规则的基准图像投影到汽车前挡风玻璃上,得到投影后的投影图像,驾驶员观看到的是投影图像,也就是说,投影前后一共有两张图像,投影前的基准图像用于投影,投影后的投影图像用于驾驶员观看。
95.第一投影点阵图像,指的是投影后的图像,可以称为第一投影点阵图像,即驾驶员通过前挡风玻璃可以观看的图像,该图像会因为前挡风玻璃弯曲的缘故产生畸变。
96.第一基准点阵图像,指的是投影前的图像,可以称为第一基准点阵图像,该图像是标准的,也就是说没有任何畸变的图像,在该图像上所有信息的呈现都是没有发生畸变的,可以作为投影的基准,将第一投影点阵图像与其对比就可以知道第一投影点阵图像的畸变程度。
97.第一投影坐标系,指的是第一投影点阵图像所在的坐标系,由于投影后图像的尺寸会发生变化,因此投影前后两张图象的尺寸是不同的,因此投影前后第一基准点阵图像和第一投影点阵图像所在的的坐标系也是不同的,第一投影点阵图像所在的坐标系可以称为第一投影坐标系,同理,第一基准点阵图像所在的坐标系可以称为基准坐标系。
98.目标关键点,指的是图像中的关键局部区域,是一个区域的概念,每个目标关键点区域内都有多个像素点,每个目标关键点都对应有自己的圆心,因此可以用圆心坐标代表每个目标关键点的坐标位置。
99.需要说明的是,第一投影点阵图像和第一基准图像中都包括多个目标关键点区域,第一投影点阵图像和第一基准图像中的目标关键点区域是一一对应的关系,也就是说,在两张图像中目标关键点的总数量相同,水平方向上目标关键点数量相同,竖直方向上目
标关键点数量也相同,并且,在第一投影点阵图像中的目标关键点区域(例如目标关键点区域a’)内的像素点,与第一基准点阵图像中对应的目标关键点区域(例如目标关键点区域a)内的像素点也是一一对应的关系。
100.还需要说明的是,在本技术实施例中,目标关键点的数量可以根据第一投影点阵图像和第一基准图像的分辨率进行定义,在本技术实施例中对此不作限定。
101.本技术实施例的目的和关键点就是将第一投影点阵图像和第一基准点阵图像这两张图像的坐标系进行统一,统一后就能方便对比两张图像中每个目标关键点的偏移程度,所以,步骤s110先获取第一投影点阵图像信息,第一投影点阵图像信息中可以包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,第一总数量与第一基准点阵图像中目标关键点的第二总数量相同,第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同。
102.在一些实施例中,在获取第一投影点阵图像信息之前,该方法还包括:
103.获取第一基准点阵图像信息,第一基准点阵图像信息中包括基准坐标系、所有目标关键点的第二总数量、水平方向上目标关键点的第三数量和竖直方向上目标关键点的第四数量。
104.具体地,在获取第一投影点阵图像之前,还要做一些准备工作,因为第一投影点阵图像是经过第一基准点阵图像投影得到的,所以需要提前获取第一基准点阵图像信息,第一基准点阵图像信息中包括基准坐标系、所有目标关键点的第二总数量、水平方向上目标关键点的第三数量和竖直方向上目标关键点的第四数量。获取第一基准点阵图像的基准坐标系的目的是为了后续将第一投影点阵图像映射到该坐标系上,为统一坐标系奠定了基础。
105.在一个示例中,获取输入的第一基准点阵图像的数据信息包括:将hud系统待投影的第一基准点阵图像作为获取标准点阵图像的坐标数据,将此待投影的标准点阵图中的各个关键点圆心坐标通过图片预处理算法进行识别并保存为标准图片第一坐标数据;所用的第一基准点阵图像数据为21
×
11的矩阵。
106.在一些实施例中,该方法还包括:
107.在基准坐标系下,计算第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标、基准纵坐标。
108.具体地,在获取第一基准点阵图像信息之后,可以在基准坐标系下,计算第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标、基准纵坐标,目的是为了后续将第一投影点阵图像中对应的目标关键点映射到该基准坐标系下,为统一坐标系后计算每个目标关键点圆心坐标的偏移量奠定了基础。
109.s120,在第一投影坐标系下,计算第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标。
110.具体地,得到第一投影点阵图像信息后,在第一投影坐标系下,可以计算第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标,目标关键点圆心的坐标既可以代表每个目标关键点的位置,以用于后续统一坐标系后计算每个目标关键点圆心在投影前后的坐标偏移量。
111.例如,第一基准点阵图像数据信息存储后,将相机移动到拍摄位置,对hud显示的第一投影点阵图像进行拍照存储,将保存的第一投影点阵图像通过图像预处理算法进行圆心定位,得到第一投影点阵图像的各关键点坐标数据并保存。
112.在一些实施例中,如图2所示,在获取第一投影点阵图像信息之前,该图像的矫正方法还包括:
113.s170,基于第一基准点阵图像,将水平方向上目标关键点圆心之间的最大水平距离除以第一基准点阵图像的水平方向物理长度,得到目标关键点区域的水平占比;将竖直方向上目标关键点圆心之间的最大竖直距离除以第一基准点阵图像的竖直方向物理长度,得到目标关键点区域的竖直占比;
114.s171,按照水平占比和竖直占比对投影后的点阵图像进行截取,得到目标关键点区域的投影有效点阵图像,将投影有效点阵图像作为第一投影点阵图像。
115.具体地,在统一坐标系之前,已经获取到两张图像的信息,接下来为了降低统一坐标系的难度,可以对两张图像进行有效区域的截取,即将目标关键点以外的区域截取掉,只保留目标关键点区域。更具体地,基于第一基准点阵图像,将水平方向上目标关键点圆心之间的最大水平距离(即水平方向上首尾两个目标关键点圆心坐标之间的距离)除以第一基准点阵图像的水平方向物理长度,得到目标关键点区域的水平占比;将竖直方向上目标关键点圆心之间的最大竖直距离(即竖直方向上首尾两个目标关键点圆心坐标之间的距离)除以第一基准点阵图像的竖直方向物理长度,得到目标关键点区域的竖直占比。得到目标关键点整体区域相对于第一基准点阵图像的水平占比和竖直占比后,按照水平占比和竖直占比对投影后的点阵图像进行截取,得到目标关键点区域的投影有效点阵图像,因此可以将目标关键点区域外的无效区域截取掉,将投影有效点阵图像作为第一投影点阵图像。对于有效区域的截取,剔除了不包含目标关键点的无效区域,可以降低统一坐标系的难度。
116.在一个示例中,对待矫正的图片(即第一投影点阵图像)进行有效区域截取包括:根据已经存储的两组圆心坐标数据、第一基准点阵图像的水平方向上的目标关键点数量,竖直方向上的目标关键点数量,计算出第一基准点阵图像中21*11点阵区域占整个图片的比例,水平方向比例为px,竖直方向比例为py;按照比例将待校正的图片的有效区域截取出来并保存,截取后的图片点阵数为21*11,关键点数量保持不变,其中,通过图像预处理算法对截取后的待矫正图片进行圆心定位并保存关键点坐标数据。
117.s130,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到。
118.预设的等比映射算法,指的是将两张图像的坐标系进行统一的算法,也就是说,通过预设的等比映射算法可以将第一投影点阵图像映射到第一基准点阵图像所在的基准坐标系下,方便后续两张图像中每个目标关键点圆心投影前后的坐标比较。
119.具体地,根据预设的等比映射算法,可以将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到每个目标关键点在基准坐标系下的第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到每个目标关键点在基准坐标系下的第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于
第一基准点阵图像得到。从而可以将投影后的图像中每个目标关键点都映射到基准坐标系下,统一了两张图像的坐标系,基于同一个坐标系,每个目标关键点圆心都有两个坐标,一个是在第一基准点阵图像中的基准坐标,另一个是在第一投影点阵图像中的投影坐标,基于这两个坐标即可计算每个目标关键点投影前后的偏移量,提高了每个目标关键点偏移量计算的精准度,从而提高了图像的矫正精准度。
120.在一些实施例中,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,包括:
121.在第一投影坐标系下,将每个目标关键点的投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距;
122.将每个目标关键点的中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,其中,行缩放比例基于每个目标关键点的投影横坐标除以第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标得到;将每个目标关键点的中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,其中,列缩放比例基于每个目标关键点的投影纵坐标除以第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准纵坐标得到;
123.在基准坐标系下,将每个目标关键点的中心行偏移量与中心处关键点的第二中心横坐标相加,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点的中心列偏移量与中心处关键点的第二中心纵坐标相加,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到。
124.首先,在第一投影坐标系下,将每个目标关键点的投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距,包括:
125.在第一投影坐标系下,已经计算得到了第一投影点阵图像的相关数据,即每个目标关键点圆心的横纵坐标,其中,包括处于第一投影点阵图像中心处的目标关键点的横纵坐标,可以分别称为第一中心横坐标和第一中心纵坐标。
126.因此可以将第一投影点阵图像中每个目标关键点的投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距。根据中心相对行距和中心相对列距,可以知道第一投影点阵图像中每个目标关键点相对于中心处关键点的水平相对距离和竖直相对距离。
127.其次,将每个目标关键点的中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,其中,行缩放比例基于每个目标关键点的投影横坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准横坐标得到;将每个目标关键点的中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,其中,列缩放比例基于每个目标关键点的投影纵坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准纵坐标得到,包括:
128.行缩放比例,指的是每个目标关键点圆心在第一投影图像中的投影横坐标除以在第一基准点阵图像中的基准横坐标,也就是说,每个关键点在投影前后都有两个坐标值,但
是现在还没有统一坐标系,即两张图像的尺寸比例是不一样的,因此,行缩放比例的计算可以反映该目标关键点圆心在水平方向上的尺寸缩放比例。
129.同理,列缩放比例,指的是每个目标关键点圆心在第一投影图像中的投影纵坐标除以在第一基准点阵图像中的基准纵坐标,列缩放比例的计算可以反映该目标关键点圆心在竖直方向上的尺寸缩放比例。
130.将每个目标关键点的中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,指的是,将第一投影点阵图像中每个目标关键点相对于中心处关键点的水平相对距离除以该目标关键点圆心在两张图中水平方向上的尺寸缩放比例,得到该目标关键点在第一基准点阵图像中相对于中心处关键点的水平相对距离。进而建立了同一个目标关键点在两张图中的横坐标关系。
131.将每个目标关键点的中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,指的是,将第一投影点阵图像中每个目标关键点相对于中心处关键点的竖直相对距离,除以该目标关键点圆心在两张图中竖直方向上的尺寸缩放比例,得到该目标关键点在第一基准点阵图像中相对于中心处关键点的竖直相对距离。进而建立了同一个目标关键点在两张图中的纵坐标关系。
132.得到第一投影点阵图像中每个目标关键点相对于中心处关键点的水平相对距离和竖直相对距离(即中心相对行距、中心相对列距),和每个目标关键点圆心在两张图中水平和竖直方向上的尺寸缩放比例之后(即建立了两张图的联系),那么接下来可以在第一投影坐标系下将每个目标关键点的中心相对行距除以行尺寸缩放比例,可以得到在基准坐标系下每个目标关键点圆心的中心行偏移量,同理在第一投影坐标系下将每个目标关键点的中心相对列距除以列尺寸缩放比例,可以得到在基准坐标系下每个目标关键点圆心的中心列偏移量。
133.接着,在基准坐标系下,将每个目标关键点的中心行偏移量与中心处关键点的第二中心横坐标相加,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点的中心列偏移量与中心处关键点的第二中心纵坐标相加,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到,包括:
134.在基于第一基准点阵图像得到的基准坐标系下,将每个目标关键点的中心行偏移量与第一基准点阵图像中心处关键点的第二中心横坐标相加,可以得到每个目标关键点的第一目标投影横坐标(即在基准坐标系下,目标关键点投影后的投影横坐标);将每个目标关键点的中心列偏移量与第一基准点阵图像中心处关键点的第二中心纵坐标相加,可以得到每个目标关键点的第一目标投影纵坐标(即在基准坐标系下,目标关键点投影后的投影纵坐标)。
135.至此完成了预设的等比映射算法的整个过程,将第一投影点阵图像映射到了基准坐标系下,得到了在基准坐标系下每个目标关键点投影后的坐标。本技术实施例通过在第一投影坐标系下,根据每个目标关键点距离投影图像中心处关键点圆心坐标的相对距离、以及每个目标关键点在两张图像中的尺寸缩放比例,得到每个目标关键点距离基准图像中心处关键点坐标的相对距离(即中心行偏移量、中心列偏移量),接着与基准图像中心处关键点圆心的坐标相加,就可以得到每个目标关键点在基准坐标系下的投影坐标了。有效地解决了获取的待矫正图像和输入的标准图像分辨率不一致问题,将待矫正的图像变换至标
准图像的坐标系下,该等比映射算法处理过程简易快速,提高了hud畸变矫正的效率。
136.s140,在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第一目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第一目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第一目标列偏移值。
137.通过s130已经将两张图像的坐标系进行了统一,也就是说,在统一的基准坐标系下,每个目标关键点都对应有两个坐标,一个是投影前的基准坐标,另一个是投影后的畸变坐标。在基准坐标系下,分别将每个目标关键点投影后的横坐标(即第一目标投影横坐标)和基准横坐标(即投影前的横坐标)进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点投影后的纵坐标(即第一目标投影纵坐标)和基准纵坐标(即投影前的纵坐标)进行比较,得到第一目标列偏移值。
138.在一个实施例中,将截取有效区域后的待矫正图片(即第一投影点阵图像)中各关键点通过预设的等比映射算法映射至标准图(即第一基准点阵图像)所在的基准坐标系下(即统一坐标系)包括:计算出截取后的待矫正图片中的19*11个关键点分别相对于其中心处关键点的x方向和y方向的差值,如图3-a所示,例如:截取后的待矫正图片中某p点坐标为(x1,y1),中心处关键点p0坐标为(x2,y2),p点相对于中心处关键点p0的差值为

x=x1-x2(即中心相对行距),

y=y1-y2(即中心相对列距),按此计算出各关键点相对于中心处关键点p0的差值

xi、

yi;计算截取后的待矫正图和标准图在水平方向和竖直方向的行缩放比例rx=(关键点在截取后的待矫正图像中的水平横坐标)/(对应关键点在标准图像中的水平横坐标)、列缩放比例ry=(关键点在截取后的待矫正图像中的竖直纵坐标)/(对应关键点在标准图像中的竖直纵坐标),即为映射比例;然后将各关键点相对于中心点p0的差值

xi、

yi映射为标准图下的差值

xi1、

yi1,即映射后的差值为

xi1=

xi/rx,

yi1=

yi/ry;如图3-b所示,计算出待矫正图各关键点映射至标准图后的投影坐标数据(xi,yi),以标准图的中心处关键点圆心c0的坐标(x0,y0)为基准,计算出待矫正图片各关键点映射至标准图片后的坐标数据xi=x0+

xi1,yi=y0+

yi1,(xi,yi)即为截取后的待矫正图片映射至标准图片后的投影坐标数据。
139.s150,基于第一目标行偏移值和第一目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像。
140.具体地,目标行偏移值,指的是目标关键点在基准坐标系下的基准横坐标与投影横坐标在水平方向上的偏移量,可以称为第一目标行偏移值,同理,目标列偏移值,指的是目标关键点在基准坐标系下的基准纵坐标与投影纵坐标在竖直方向上的偏移量,可以称为第一目标列偏移值。因此,基于第一目标行偏移值和第一目标列偏移值,可以对第一基准点阵图像进行校正,得到校正后的点阵图像,可以称为第二基准点阵图像。
141.s160,对第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。
142.具体地,将第二基准点阵图像作为第二次投影的基准,对第二基准点阵图像进行投影,得到投影后的图像,可以称为第二投影点阵图像。至此,完成了对第一投影点阵图像畸变的矫正,计算处理过程简易快速,极大提高了hud畸变矫正的效率。
143.在一个实施例中,得到第二投影点阵图像包括:将截取后的第一投影点阵图像数据信息与第一基准点阵图像数据信息进行对比,中心处关键点圆心对齐后,计算出点阵中其他点的坐标偏差值。例如,如图4所示,第一基准点阵图像中某一点m坐标为(x1,y1),相机
拍摄的显示点阵图片经过等比映射算法映射后的m点坐标为(x2,y2),计算坐标偏移值为

x=x1-x2,

y=y1-y2。然后检测系统会将偏移值写入hud,控制系统会获取偏移值对待显示的图像进行校正,投影后得到第二投影点阵图像。
144.在本技术实施例中,通过获取第一投影点阵图像信息,其中第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的总数量、水平方向上的第一数量和竖直方向上的第二数量(总数量、第一数量和第二数量均与第一基准点阵图像相同),然后在第一投影坐标系下计算投影后的每个目标关键点圆心的投影坐标,进而根据预设的等比映射算法将每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,接下来可以在统一的基准坐标系下计算每个目标关键点在投影前后坐标的目标偏移值,进而基于目标偏移值对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像,并对第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。本技术实施例通过预设的等比映射算法可以将每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,从而统一了基准点阵图像和投影点阵图像的坐标系,进而根据投影前后的坐标偏移值对投影点阵图像进行矫正,得到矫正后的投影点阵图像,从而实现了利用软件对畸变图像进行矫正,在提高灵活性降低成本的同时,还保证了矫正的精准度,使得投影图像不受汽车前挡风玻璃的形状影响,投影效果和基准图像一样,计算处理过程简易快速,极大提高了hud畸变矫正的效率,提高了驾驶员的观看效果。
145.在一些实施例中,如图5所示,该图像的矫正方法还包括:
146.s180,获取第二投影点阵图像信息,第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量;
147.s181,基于第一基准点阵图像信息和第二投影点阵图像信息,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影横坐标;将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影纵坐标;
148.s182,在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第二目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第二目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第二目标列偏移值;
149.s183,在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值大于等于目标阈值的情况下,基于第二目标行偏移值和第二目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像;
150.s184,对第三基准点阵图像进行投影,得到第三投影点阵图像。
151.首先,s180,获取第二投影点阵图像信息,第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量,包括:
152.获取投影后的第二投影点阵图像信息,即获取第一次校正后的投影图像信息,其中,第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量。
153.其次,s181,基于第一基准点阵图像信息和第二投影点阵图像信息,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系
下,得到第二目标投影横坐标;将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影纵坐标,包括:
154.基于第一基准点阵图像信息和第二投影点阵图像信息,可以根据预设的等比映射算法进行坐标系的统一,即将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,可以得到第二目标投影横坐标;并将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,可以得到第二目标投影纵坐标。也就是说,得到了目标关键点投影前后的两个坐标值。
155.然后,s182,在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第二目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第二目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第二目标列偏移值,包括:
156.在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第二目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,可以得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第二目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,可以得到第二目标列偏移值,也就是说,得到了目标关键点投影前后坐标的偏移值。
157.接着,s183,在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值大于等于目标阈值的情况下,基于第二目标行偏移值和第二目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像,包括:
158.目标阈值是用于判断是否需要进行二次矫正的条件,在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值大≥目标阈值的情况下,说明畸变程度较大,需要二次矫正,则可以基于第二目标行偏移值和第二目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像。
159.接下来,s184,对第三基准点阵图像进行投影,得到第三投影点阵图像,包括:
160.对二次校正后的第三基准点阵图像进行投影,可以得到第三投影点阵图像。
161.至此,完成了二次矫正的过程。通过判断第一次矫正后的投影图像是否满足要求,在不满足要求的情况下,进行二次矫正,提高了图像畸变的矫正效果。
162.在一些实施例中,该方法还包括:
163.将第一目标行偏移值与第二目标行偏移值进行相加,得到第三目标行偏移值;将第一目标列偏移值与第二目标列偏移值进行相加,得到第三目标列偏移值;
164.将第三目标行偏移值和第三目标列偏移值存储到数据库中。
165.具体地,可以将两次计算得到的第一目标行偏移值与第二目标行偏移值进行相加,得到第三目标行偏移值;将第一目标列偏移值与第二目标列偏移值进行相加,得到第三目标列偏移值,并将第三目标行偏移值和第三目标列偏移值存储到数据库中,作为下次投影的依据,也可以作为后续为提高畸变矫正的效率和精准度的样本数据。
166.在一个实施例中,判断hud系统投影的图像是否矫正完成包括:hud系统显示第二投影点阵图像,计算该图像投影前后的的坐标偏移值;通过坐标偏移值,去判断待矫正图像是否校正完成;如果坐标偏移值满足要求,则图像矫正完成,检测设备会按照一定的传输格式将偏移量写入hud中;如果畸变不满足要求,即图像校正未完成,则进行二次矫正,并将每次得到的偏差值进行累加写入hud系统的数据库中。
167.在一些实施例中,该方法还包括:
168.在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值小于目标阈值的情况下,基于第二投影点阵图像,分别计算每行中每个目标关键点圆心到所在行的行基准直线在垂直方向上的距离,作为第一垂线距离,其中,每行都有一条对应的行基准直线;分别计算每列中每个目标关键点圆心到所在列的列基准直线在水平方向上的距离,作为第二垂线距离,其中,每列都有一条对应的列基准直线;
169.分别将每条行基准直线两侧的第一垂线距离的最大值进行相加,得到目标垂直间距;分别将每条列基准直线两侧的第二垂线距离的最大值进行相加,得到目标水平间距。
170.具体地,在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值<目标阈值的情况下,指的是投影图像的矫正效果很好的情况,则不需要进行二次矫正,此时基于第二投影点阵图像,可以分别计算每行中每个目标关键点圆心到所在行的行基准直线在垂直方向上的距离,该距离作为第一垂线距离,其中,在每行上都有一条行基准直线;分别计算每列中每个目标关键点圆心到所在列的列基准直线在水平方向上的距离,该距离作为第二垂线距离,其中,在每列上都有一条列基准直线。
171.分别将每条行基准直线两侧的第一垂线距离的最大值进行相加,可以得到目标垂直间距;分别将每条列基准直线两侧的第二垂线距离的最大值进行相加,可以得到目标水平间距。从而可以知道每行和每列的最大偏移情况,对矫正效果进行监督。
172.在一个实施例中,hud显示投影图像,相机测试计算该图像中各行各列的直线度。例如,如图6-a所示,某一行首尾两点的直线作为行基准线,同一行的其他点到基准线的垂线距离为si,其中点在直线上方si的为正,点在直线下方的si为负,计算每行的直线度为

s=s max-s min(即目标垂直间距);同理,如图6-b所示,某一列首尾两点的直线作为列基准线,点在直线左侧si的为正,点在直线右侧si的为负,可以计算每列的直线度(即目标水平间距),从而可以得到点阵图像校正的结果。
173.需要说明的是,在本技术实施例中通过机械装置固定相机,并调整相机相对风挡玻璃的位置和距离,获取投影后的图像,投影后的图像是相机拍摄的标准图像经过hud光学器件投影到车辆挡风玻璃上的图像。
174.在一些实施例中,该方法还包括:将目标垂直间距和目标水平间距存储到数据库中。
175.具体地,可以将目标垂直间距和目标水平间距存储到数据库中,以供后期使用,也可以作为后续评价畸变矫正的效率和精准度的依据,据此升级调整算法。
176.本技术实施例还提供了一种图像的矫正装置,如图7所示,该装置700包括:
177.获取模块710,用于获取第一投影点阵图像信息,第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,第一总数量与第一基准点阵图像中目标关键点的第二总数量相同,第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同;
178.计算模块720,用于在第一投影坐标系下,计算第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标;
179.映射模块730,用于根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键
点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到;
180.比较模块740,用于在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第一目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第一目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第一目标列偏移值;
181.校正模块750,用于基于第一目标行偏移值和第一目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像;
182.投影模块760,用于对第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。
183.在本技术实施例中,通过获取第一投影点阵图像信息,其中第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的总数量、水平方向上的第一数量和竖直方向上的第二数量(总数量、第一数量和第二数量均与第一基准点阵图像相同),然后在第一投影坐标系下计算投影后的每个目标关键点圆心的投影坐标,进而根据预设的等比映射算法将每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,接下来可以在统一的基准坐标系下计算每个目标关键点在投影前后坐标的目标偏移值,进而基于目标偏移值对第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像,并对第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。本技术实施例通过预设的等比映射算法可以将每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,从而统一了基准点阵图像和投影点阵图像的坐标系,进而根据投影前后的坐标偏移值对投影点阵图像进行矫正,得到矫正后的投影点阵图像,从而实现了利用软件对畸变图像进行矫正,在提高灵活性降低成本的同时,还保证了矫正的精准度,使得投影图像不受汽车前挡风玻璃的形状影响,投影效果和基准图像一样,计算处理过程简易快速,提高了hud畸变矫正的效率,提高了驾驶员的观看效果。
184.在一些实施例中,映射模块用于根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在第一投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,包括:
185.计算单元,用于在第一投影坐标系下,将每个目标关键点的投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距;
186.计算单元,还用于将每个目标关键点的中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,其中,行缩放比例基于每个目标关键点的投影横坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准横坐标得到;将每个目标关键点的中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,其中,列缩放比例基于每个目标关键点的投影纵坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准纵坐标得到;
187.计算单元,还用于在基准坐标系下,将每个目标关键点的中心行偏移量与中心处关键点的第二中心横坐标相加,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点的中心列偏移量与中心处关键点的第二中心纵坐标相加,得到第一目标投影纵坐标,其中,基准坐标系为基于第一基准点阵图像得到。
188.在一些实施例中,在获取模块用于获取第一投影点阵图像信息之前,该装置还包括:
189.获取模块,还用于获取第一基准点阵图像信息,第一基准点阵图像信息中包括基准坐标系、所有目标关键点的第二总数量、水平方向上目标关键点的第三数量和竖直方向上目标关键点的第四数量。
190.在一些实施例中,该装置还包括:
191.计算模块,还用于在基准坐标系下,计算第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标、基准纵坐标。
192.在一些实施例中,在获取模块用于获取第一投影点阵图像信息之前,该装置还包括截取模块:
193.计算模块,还用于基于第一基准点阵图像,将水平方向上目标关键点圆心之间的最大水平距离除以第一基准点阵图像的水平方向物理长度,得到目标关键点区域的水平占比;将竖直方向上目标关键点圆心之间的最大竖直距离除以第一基准点阵图像的竖直方向物理长度,得到目标关键点区域的竖直占比;
194.截取模块,用于按照水平占比和竖直占比对投影后的点阵图像进行截取,得到目标关键点区域的投影有效点阵图像,将投影有效点阵图像作为第一投影点阵图像。
195.在一些实施例中,该装置还包括:
196.获取模块,还用于获取第二投影点阵图像信息,第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量;
197.映射模块,还用于基于第一基准点阵图像信息和第二投影点阵图像信息,根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影横坐标;将每个目标关键点在第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影纵坐标;
198.比较模块,还用于在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的第二目标投影横坐标和基准横坐标进行比较,得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的第二目标投影纵坐标和基准纵坐标进行比较,得到第二目标列偏移值;
199.校正模块,还用于在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值大于等于目标阈值的情况下,基于第二目标行偏移值和第二目标列偏移值,对第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像;
200.投影模块,还用于对第三基准点阵图像进行投影,得到第三投影点阵图像。
201.在一些实施例中,该装置还包括存储模块:
202.计算模块,还用于将第一目标行偏移值与第二目标行偏移值进行相加,得到第三目标行偏移值;将第一目标列偏移值与第二目标列偏移值进行相加,得到第三目标列偏移值;
203.存储模块,用于将第三目标行偏移值和第三目标列偏移值存储到数据库中。
204.在一些实施例中,该装置还包括:
205.计算模块,还用于在第二目标行偏移值或第二目标列偏移值小于目标阈值的情况下,基于第二投影点阵图像,分别计算每行中每个目标关键点圆心到所在行的行基准直线在垂直方向上的距离,作为第一垂线距离,其中,每行都有一条对应的行基准直线;分别计算每列中每个目标关键点圆心到所在列的列基准直线在水平方向上的距离,作为第二垂线
component interconnect-x,pci-x)总线、串行高级技术附件(serial advanced technology attachment,sata)总线、视频电子标准协会局部(vesa local bus,vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线804可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线,但本技术考虑任何合适的总线或互连。
219.该设备可以基于图像的矫正装置中的各个单元/部件执行本技术实施例中的图像的矫正方法,从而实现结合图1至图6-b描述的图像的矫正方法。
220.另外,结合上述实施例中的图像的矫正方法,本技术实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种图像的矫正方法。
221.本技术还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备执行实现上述任意一种图像的矫正方法实施例的各个过程。
222.需要明确的是,本技术并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本技术的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本技术的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
223.以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器(read-only memory,rom)、闪存、可擦除只读存储器(erasable read only memory,erom)、软盘、只读光盘(compact disc read-only memory,cd-rom)、光盘、硬盘、光纤介质、射频(radio frequency,rf)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
224.还需要说明的是,本技术中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本技术不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
225.上面参考根据本技术的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本技术的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬
件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
226.以上,仅为本技术的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种图像的矫正方法,其特征在于,包括:获取第一投影点阵图像信息,所述第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,所述第一总数量与第一基准点阵图像中所述目标关键点的第二总数量相同,所述第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,所述第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同;在所述第一投影坐标系下,计算所述第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标;根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在所述第一投影坐标系下的所述投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在所述第一投影坐标系下的所述投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,其中,所述基准坐标系为基于所述第一基准点阵图像得到;在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的所述第一目标投影横坐标和所述基准横坐标进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点的所述第一目标投影纵坐标和所述基准纵坐标进行比较,得到第一目标列偏移值;基于所述第一目标行偏移值和所述第一目标列偏移值,对所述第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像;对所述第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在所述第一投影坐标系下的所述投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在所述第一投影坐标系下的所述投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,包括:在所述第一投影坐标系下,将每个目标关键点的所述投影横坐标与中心处关键点的第一中心横坐标相减,得到中心相对行距;将每个目标关键点的所述投影纵坐标与中心处关键点的第一中心纵坐标相减,得到中心相对列距;将每个目标关键点的所述中心相对行距除以行缩放比例,得到中心行偏移量,其中,所述行缩放比例基于每个目标关键点的所述投影横坐标除以所述第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准横坐标得到;将每个目标关键点的所述中心相对列距除以列缩放比例,得到中心列偏移量,其中,所述列缩放比例基于每个目标关键点的所述投影纵坐标除以第一基准点阵图像中对应目标关键点圆心的基准纵坐标得到;在基准坐标系下,将每个目标关键点的所述中心行偏移量与中心处关键点的第二中心横坐标相加,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点的所述中心列偏移量与中心处关键点的第二中心纵坐标相加,得到第一目标投影纵坐标,其中,所述基准坐标系为基于所述第一基准点阵图像得到。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取第一投影点阵图像信息之前,所述方法还包括:获取第一基准点阵图像信息,所述第一基准点阵图像信息中包括基准坐标系、所有目标关键点的第二总数量、水平方向上目标关键点的第三数量和竖直方向上目标关键点的第四数量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:在所述基准坐标系下,计算所述第一基准点阵图像中所有目标关键点圆心的基准横坐标、基准纵坐标。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取第一投影点阵图像信息之前,所述方法还包括:基于第一基准点阵图像,将水平方向上目标关键点圆心之间的最大水平距离除以所述第一基准点阵图像的水平方向物理长度,得到目标关键点区域的水平占比;将竖直方向上目标关键点圆心之间的最大竖直距离除以所述第一基准点阵图像的竖直方向物理长度,得到目标关键点区域的竖直占比;按照所述水平占比和所述竖直占比对投影后的点阵图像进行截取,得到目标关键点区域的投影有效点阵图像,将所述投影有效点阵图像作为第一投影点阵图像。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,还包括:获取所述第二投影点阵图像信息,所述第二投影点阵图像信息中包括第二投影坐标系、目标关键点的第三总数量、水平方向上目标关键点的第五数量和竖直方向上目标关键点的第六数量;基于所述第一基准点阵图像信息和所述第二投影点阵图像信息,根据所述预设的等比映射算法,将每个目标关键点在所述第二投影坐标系下的投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影横坐标;将每个目标关键点在所述第二投影坐标系下的投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第二目标投影纵坐标;在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的所述第二目标投影横坐标和所述基准横坐标进行比较,得到第二目标行偏移值;分别将每个目标关键点的所述第二目标投影纵坐标和所述基准纵坐标进行比较,得到第二目标列偏移值;在所述第二目标行偏移值或所述第二目标列偏移值大于等于目标阈值的情况下,基于所述第二目标行偏移值和所述第二目标列偏移值,对所述第一基准点阵图像进行校正,得到第三基准点阵图像;对所述第三基准点阵图像进行投影,得到第三投影点阵图像。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:将所述第一目标行偏移值与所述第二目标行偏移值进行相加,得到第三目标行偏移值;将所述第一目标列偏移值与第二目标列偏移值进行相加,得到第三目标列偏移值;将所述第三目标行偏移值和所述第三目标列偏移值存储到数据库中。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:在所述第二目标行偏移值或所述第二目标列偏移值小于目标阈值的情况下,基于所述第二投影点阵图像,分别计算每行中每个目标关键点圆心到所在行的行基准直线在垂直方向上的距离,作为第一垂线距离,其中,每行都有一条对应的所述行基准直线;分别计算每列中每个目标关键点圆心到所在列的列基准直线在水平方向上的距离,作为第二垂线距离,其中,每列都有一条对应的所述列基准直线;分别将每条所述行基准直线两侧的第一垂线距离的最大值进行相加,得到目标垂直间距;分别将每条所述列基准直线两侧的第二垂线距离的最大值进行相加,得到目标水平间距。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:将所述目标垂直间距和所述目标水平间距存储到数据库中。10.一种图像的矫正装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取第一投影点阵图像信息,所述第一投影点阵图像信息中包括第一投影坐标系、目标关键点的第一总数量、水平方向上目标关键点的第一数量和竖直方向上目标关键点的第二数量,其中,所述第一总数量与第一基准点阵图像中所述目标关键点的第二总数量相同,所述第一数量与第一基准点阵图像中水平方向上目标关键点的第三数量相同,所述第二数量与第一基准点阵图像中竖直方向上目标关键点的第四数量相同;计算模块,用于在所述第一投影坐标系下,计算所述第一投影点阵图像中所有目标关键点圆心的投影横坐标、投影纵坐标;映射模块,用于根据预设的等比映射算法,将每个目标关键点在所述第一投影坐标系下的所述投影横坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影横坐标;将每个目标关键点在所述第一投影坐标系下的所述投影纵坐标等比映射到基准坐标系下,得到第一目标投影纵坐标,其中,所述基准坐标系为基于所述第一基准点阵图像得到;比较模块,用于在基准坐标系下,分别将每个目标关键点的所述第一目标投影横坐标和所述基准横坐标进行比较,得到第一目标行偏移值;分别将每个目标关键点的所述第一目标投影纵坐标和所述基准纵坐标进行比较,得到第一目标列偏移值;校正模块,用于基于所述第一目标行偏移值和所述第一目标列偏移值,对所述第一基准点阵图像进行校正,得到第二基准点阵图像;投影模块,用于对所述第二基准点阵图像进行投影,得到第二投影点阵图像。

技术总结
本申请公开了一种图像的矫正方法、装置、设备和存储介质,该方法根据预设的等比映射算法将投影坐标系下每个目标关键点的投影坐标等比映射到基准坐标系下,接下来在基准坐标系下计算每个目标关键点投影前后坐标的偏移值,进而对基准图像进行校正和投影。本申请实施例通过等比映射算法可以统一基准图像和投影图像的坐标系,进而根据投影前后的坐标偏移值对投影图像进行矫正,得到矫正后的投影图像,从而实现了利用软件对畸变图像进行矫正,在提高灵活性降低成本的同时,还保证了矫正的精准度,使得投影图像不受汽车前挡风玻璃的形状影响,投影效果和基准图像一样,计算处理过程简易快速,提高了HUD畸变矫正的效率,提高了驾驶员的观看效果。员的观看效果。员的观看效果。


技术研发人员:徐琼楠 周文革
受保护的技术使用者:北京经纬恒润科技股份有限公司
技术研发日:2023.06.30
技术公布日:2023/9/22
版权声明

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