專利名稱：最佳化視訊接圖方法
技術領域：
本發明是關于一種最佳化視訊接圖方法，尤指能適用于高解析度及高畫框速率的影像接圖方法。
背景技術：
已知的接圖方法參見美國專利公開案US 20030235344A1，其方法的主要流程圖請參見圖1。如圖1所示，首先將全部的輸入影像轉換至同一平面表面。接著，以影像對齊演算法找出接圖點。然后，以影像混合的技術修補接圖點附近的差異。接著，影像在共同的平面表面上被接圖成一無接縫的廣角影像。最后，此在共同的平面表面上無接縫的廣角影像被轉換至圓柱表面。此已知方法在實施上，平面及圓柱表面上的整個畫框的視訊資料均需要儲存于外部的動態隨機存取記憶體(DRAM)，而且影像對齊也需自外部DRAM存取畫框資料以尋找影像重疊區域中的相符區塊而找出接圖點。因此，已知方法因外部記憶體存取所需的頻寬很大，無法利用接圖的方式產生適當fps(畫框/每秒)的廣視訊影像。
發明內容
依據本發明的觀點，提供一種最佳化視訊接圖方法。依據本發明的方法，包含以下步驟輸入影像；進行平面及圓柱的合成轉換；進行影像混合，亮度差異調整及阿爾發(α)混合計算；進行水平接圖處理，將處理后的影像在水平方向上組合成一無接縫的廣角視訊影像。
依據本發明的觀點，所輸入的影像是得自一多眼照相機模組，其中各鏡頭的無視差點是在垂直方向上對齊。對于水平方向的接圖而言，各鏡頭的無視差點在垂直方向上的對齊可避免在水平方向上視差問題，因此多眼照相機模組的接圖點可以保持固定，并不會因物體的遠近不同而改變。所以，本發明的接圖點可于校正流程中計算，不需對于各畫框更新接圖點。同理，若多眼照相機模組的各鏡頭的無視差點在水平方向上對齊，則本發明可適用于垂直方向的接圖。
依據本發明的觀點，提供一校正流程，包含根據特定圖案影像，計算平面轉換矩陣；將影像進行平面轉換；將影像對齊，找出影像在共同平面上的接圖點及之廣角影像中心；將此共同平面上的接圖點及廣角影像中心進行圓柱轉換，找出影像在圓柱表面上的接圖點，廣角影像中心及座標偏移。平面轉換矩陣的計算是使用特定圖案影像以尋找出依據照相機旋轉角度的平面轉換矩陣。影像的對齊是利用在重疊區域中具有足夠特征圖案的影像以區塊對比的方式來尋找出影像在共同平面上的接圖點。以此接圖點，影像對齊可以進一步計算出共同平面上的廣角影像中心。將此共同平面上的接圖點及廣角影像中心進行圓柱轉換，找出平面及圓柱合成轉換所需影像在圓柱表面上的接圖點，廣角影像中心及座標偏移。
依據本發明的方法，由于將平面及圓柱轉換做合成計算，對于影像只進行一次內插法計算，而已知方法需做兩次的內插法計算，因此本發明所得到的廣角影像較為精確。同時，由于結合平面及圓柱轉換，只需對外部記憶體進行一次影像資料的存取，相較于已知方法需要對外部記憶體進行二次資料存取，本發明所需外部記憶體存取的頻寬較小，不會超過對外部記憶體存取在頻寬上的限制。
圖1是一圖形，指出已知接圖方法的流程圖。
圖2是一圖形，指出依據本發明的最佳化視訊接圖方法的流程圖。
圖3是一圖形，指出依據本發明的最佳化視訊接圖方法與校正流程之間的關系。
圖4是一圖形，指出以N＝3及N＝5為例的多眼照相機模組的各別照相機的擺設方式。
圖5是一圖形，使用N＝3的多眼照相機模組來拍攝一左右各具有四個黑點的特定圖案影像。
圖6是一圖形，指出由圖5所示的N＝3的多眼照相機模組拍攝圖5特定圖案影像所得的左側影像、中央影像及右側影像。
圖7是一圖形，指出將左側、中央、及右側的原始影像及經由平面及圓柱的合成轉換處理后的左側、中央及右側的最終影像。
圖8是一圖形，說明平面及圓柱的合成轉換的詳細內內容。
具體實施例方式
參見圖2，說明依據本發明的最佳化視訊接圖方法。本發明的最佳化視訊接圖方法，包含以下步驟輸入影像；進行平面及圓柱的合成轉換；進行影像混合，亮度差異調整及阿爾發(α)混合計算；進行水平接圖，將處理后的影像在水平方向上組合成一無接縫的廣角影像。
在本發明的最佳化視訊接圖方法中，當進行平面及圓柱的合成轉換步驟、影像混合計算步驟及水平接圖步驟時，需要借由一校正流程，以取得相關的參數。此校正流程包含根據特定圖案影像，計算平面轉換矩陣；將影像進行平面轉換；將影像對齊，找出影像在共同平面上的接圖點及平面表面上的廣角影像中心；將此共同平面上的接圖點及廣角影像中心進行圓柱轉換，找出平面及圓柱合成轉換所需影像在圓柱表面上的接圖點，廣角影像中心及座標偏移。
依據本發明的最佳化視訊接圖方法與校正流程之間的關系表示于圖3中。如圖3所示，校正流程根據特定圖案影像，計算出平面轉換所需的平面轉換矩陣。同時，校正流程也根據影像對齊找出在共同平面上的接圖點及廣角影像中心，并且經由圓柱轉換，以及得到影像混合步驟及水平接圖步驟所需的在圓柱表面上的接圖點。校正流程中所得到的在共同平面上的接圖點，圓柱表面接圖點以及上的廣角影像中心可使用于依據本發明的最佳化視訊接圖方法中的平面及圓柱的合成轉換步驟，影像混合步驟及水平接圖步驟。
另外，在依據本發明的最佳化視訊接圖方法中，影像的拍攝是使用一多眼照相機模組。如圖4所示，指出以N＝3及N＝5為例的多眼照相機模組的各別照相機的擺設方式。在本發明的實施例中，以N＝3的多眼照相機模組加以敘述。如圖5所示，使用N＝3的多眼照相機模組來拍攝一左右各具有四個黑點的特定圖案影像。可得到三組角度不同的影像圖案，如圖6所示。根據圖6的三組影像圖案中黑點的座標，可計算出平面轉換矩陣。
以一具有若干水平及垂直線的圖案做為例子。使用N＝3的多眼照相機模組可拍攝出如圖7上方所示的左側、中央及右側的原始影像，如圖7所示。將原始影像進行平面及圓柱的合成轉換，可得到如圖7下方所示的左側、中央及右側的最終影像。將此最終影像進行影像混合計算，亮度差異調整及阿爾發(α)混合計算，然后進行水平接圖，將處理后的影像在水平方向組合成一無接縫的廣角影像。附帶一提，在本發明所使用的多眼照相機模組中，各別照相機之間的無視差點是于垂直方向對齊。因此，對于水平方向的接圖而言，此照相機模組沒有水平的視差問題。
參見圖8，說明平面及圓柱合成轉換的詳細內容。此合成轉換首先將原始座標的影像自依序自緩沖器中取出，經由平面轉換將每個座標轉換至共同的平面座標(此轉換為中間過渡計算)，然后再經由圓柱轉換，將此平面座標轉換至圓柱座標。此轉換的圓柱座標是為小數，因此必須經由立體內差法(cubic interpolation)計算出在最終整數圓柱座標的影像值，而后再儲存于影像緩沖器。立體內差法將來自4個最接近的小數座標點的影像資料以線性等比的內插法計算出在整數座標上的影像資料。
依據本發明的最佳化視訊接圖方法，由于將平面及圓柱轉換做結合運算，對于影像只進行一次內插法計算，而已知方法需做兩次的內插法計算，因此本發明所得到的廣角影像較為精確。同時，由于結合平面及圓柱轉換，只需對外部記憶體進行一次影像資料的存取，相較于已知方法需要需對外部記憶體進行二次資料存取，本發明能以較小頻寬進行視訊影像接圖，不會超過對外部記憶體存取在頻寬上的限制。
權利要求
1.一種最佳化視訊接圖方法，包含以下步驟輸入影像；進行平面及圓柱的合成轉換；進行影像混合計算，亮度差異調整及阿爾發(α)混合計算；及進行水平接圖處理，將處理后的影像在水平方向上組合成一無接縫的廣角影像。
2.如權利要求1所述的最佳化視訊接圖方法，進一步包含一校正流程，該校正流程包含根據特定圖案影像，計算平面轉換矩陣；將影像進行平面轉換；將影像對齊，找出影像在共同平面上的接圖點及廣角影像中心；將此共同平面上的接圖點及廣角影像中心進行圓柱轉換，找出影像在圓柱表面上的接圖點，廣角影像中心及座標偏移。
3.如權利要求2所述的最佳化視訊接圖方法，其中影像是借由一多眼照相機模組拍攝而獲得，且該多眼照相機模組中的各個鏡頭的無視差點在垂直方向上對齊。
4.如權利要求2所述的最佳化視訊接圖方法，其中平面及圓柱的合成轉換步驟只進行一次內插法計算。
全文摘要
本發明揭示一種最佳化視訊接圖方法，包含以下步驟輸入影像；進行平面及圓柱的合成轉換；進行影像混合計算，亮度差異調整及阿爾發(α)混合計算；及進行水平接圖處理，將處理后的影像在水平方向上組合成一無接縫的廣角影像。依據本發明的最佳化視訊接圖方法進一步包含一校正流程，此校正流程包含根據特定圖案影像，計算平面轉換矩陣；將影像進行平面轉換；將影像對齊，找出影像在共同平面上的接圖點及廣角影像中心；將此共同平面上的接圖點及廣角影像中心進行圓柱轉換，找出影像在圓柱表面上的接圖點，廣角影像中心及坐標偏移。
文檔編號H04N1/387GK101047768SQ20061006839
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月30日 優先權日2006年3月30日
發明者潘積桂, 光下辰己, 林旭婷, 郭恕銘 申請人:臺灣新力國際股份有限公司