发明名称 用以表示通用二维空间转换之系统及方法
摘要 一种表示二维空间转换之系统及方法,其系藉一反映射网格资料集合来描述该转换。各个座标之网格资料系表面匹配于一矩形补片阵列,该矩形补片阵列系使用数値技术而定义于该输出空间。错误分析决定表面匹配是否要求更精密的网眼解析度。然后空间转换系藉该矩形表面补片阵列及该表面系数集合定义,让该空间转换可经由评估该等表面多项式而执行。二维空间表面多项式表示法允许转换容易调整用于标度变化及变焦效果及全景效果。
申请公布号 TWI298147 申请公布日期 2008.06.21
申请号 TW094121843 申请日期 2005.06.29
申请人 希里康欧普迪克斯股份有限公司 发明人 巴西
分类号 G06T3/00(200601AFI20080304VHTW) 主分类号 G06T3/00(200601AFI20080304VHTW)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种于单次通过用来实作二维影像转换之电子 系统,该转换系将具有输入像素座标之一输入影像 ,转换成为具有输出像素座标之一输出影像,该系 统包含: (a)一几何输入介面,其系用来获得定义该转换之几 何参数,及该几何输入介面包括描述下列之透镜参 数:显示光学元件、投射角度、平面萤幕及曲面萤 幕之显示面板几何、及使用者特殊参数; (b)一耦接至该几何输入介面之网格转换产生器,其 系用来产生一网格资料转换,将该等输出像素座标 映射至输入像素座标; (c)一耦接至该网格转换产生器之补片几何产生器, 用来根据潜在几何,将该输出像素座标空间划分成 为多个对应补片,各个补片具有一相关联之网格资 料集合,该补片几何产生器决定该输出空间补片之 边界; (d)一耦接至该补片几何产生器之表面函数概算器, 来参数化各个补片之网格资料集合成为以表面系 数表示之一表面函数;以及 (e)一耦接至该表面函数概算器来储存该等表面系 数之输出介面。 2.如申请专利范围第1项之系统,进一步包括一错误 分析阶段,该错误分析阶段系耦接至该表面函数概 算器、该补片几何产生器、及该网格转换产生器, 该错误分析阶段系适合用来执行一网眼错误分析 来判定于一选定座标点,该表面函数集合之一之评 估与得自网格资料描述之相对应座标点间之差是 否属于预设错误容差范围内;若否,则进送该错误 分析结果至该补片几何产生器,来进一步再划分该 等补片获得更精细的解析度。 3.如申请专利范围第1项之系统,进一步包括一范围 框产生器,其适合产生一范围框环绕该影像之活性 区,来减少与不活性区相关联的处理。 4.如申请专利范围第1项之系统,其中该系统系适合 决定经转换之座标是否位于输入像素座标内部,以 及若否,则阻止输出像素资料之进一步处理。 5.如申请专利范围第1项之系统,其中该表面函数概 算器适合透过多项式表示该表面函数。 6.如申请专利范围第5项之系统,其中该多项式为三 次多项式。 7.如申请专利范围第6项之系统,其中该表面函数概 算器适合使用张量乘积双立方样条,透过最小平方 方法来匹配该多项式。 8.如申请专利范围第6项之系统,其中该表面函数概 算器适合经由计算不同次幂之系数,计算多项式来 减少乘法运算。 9.如申请专利范围第1项之系统,其中该补片划分系 透过梯度搜寻而最佳化。 10.如申请专利范围第1项之系统,其中该补片划分 系透过随机搜寻而最佳化。 11.如申请专利范围第1项之系统,其中该补片划分 系透过随机搜寻与梯度搜寻之组合而最佳化;以及 其中该随机搜寻首先找出最佳几何,以及然后该梯 度搜寻微调该最佳几何。 12.如申请专利范围第1项之系统,进一步包括一解 析度改变阶段,改变预定表面系数来配合一解析度 变化而未重复该影像转换。 13.如申请专利范围第1项之系统,进一步包括一变 焦阶段来改变该经测定之表面系数来配合一变焦 操作而未重复该影像转换。 14.如申请专利范围第5项之系统,其中表面匹配系 经由以x之多项式处理该表面,x多项式之系数为y之 多项式来进行。 15.如申请专利范围第1项之系统,其适合分开匹配 个别补片。 16.如申请专利范围第1项之系统,其中该表面函数 概算器适合对各个补片重新定义位于补片上之座 标原点,来减少用于匹配座标之数目范围。 17.如申请专利范围第1项之系统,其适合校正光学 之非线性包括插针垫透镜失真及桶状透镜失真。 18.如申请专利范围第1项之系统,其适合校正投射 失真包括基础失真。 19.如申请专利范围第1项之系统,其适合投射至一 弯曲表面上。 20.如申请专利范围第1项之系统,其适合使用广角 透镜用于全景视觉系统。 21.如申请专利范围第1项之系统,其适合校正插针 垫与桶状透镜失真、弯曲表面失真、投射失真、 及全景视觉失真中之至少一种失真。 22.如申请专利范围第1项之系统,其适合包括将影 像表面分层来含括深度资讯,其被再度取样作为影 像亮度资料及影像彩度资料;以及其中深度资讯系 用于分层程序来决定各个像素之可适性或封阻性 。 23.一种表示欲于单次通过执行之二维影像转换之 方法,该转换系将具有输入像素座标之一输入影像 ,转换成为具有输出像素座标之一输出影像,该方 法包含下列步骤: (a)获得定义该转换之几何参数,及该几何输入介面 包括描述下列之透镜参数:显示光学元件、投射角 度、平面萤幕及曲面萤幕之显示面板几何、及使 用者特殊参数; (b)基于该几何输入参数产生一网格资料转换,来将 该等输出像素座标映射至输入像素座标; (c)根据潜在几何,将该输出像素座标空间划分成为 多个对应补片,各个补片具有一相关联之网格资料 集合并且决定该等输出空间补片之边界; (d)参数化各个补片之网格资料集合成为以表面系 数表示之一表面函数;以及 (e)储存该等表面系数。 24.如申请专利范围第23项之方法,进一步执行一网 眼错误分析来判定于选定座标点之表面函数集合 之一的分析与得自该网格资料描述之相对应座标 点间之差是否系于于预设之错误容差范围内;以及 若否则进一步再划分该等补片获得更精细解析度 。 25.如申请专利范围第23项之方法,进一步产生一环 绕该影像之活性区之范围框来减少与非活性区相 关联之处理。 26.如申请专利范围第23项之方法,进一步测定经转 换之座标是否于输入像素座标以内;以及若否,则 阻止该输出像素之资料之进一步处理。 27.如申请专利范围第23项之方法,其中该等表面函 数系透过多项式表示。 28.如申请专利范围第27项之方法,其中该等多项式 为三次多项式。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该等多项式 系使用张量乘积双立方样条,透过最小平方方法匹 配。 30.如申请专利范围第28项之方法,其中该等多项式 系经由求出不同次幂系数运算来减少乘法运算。 31.如申请专利范围第23项之方法,其中该补片划分 系透过梯度搜寻而最佳化。 32.如申请专利范围第23项之方法,其中该补片划分 系透过随机搜寻而最佳化。 33.如申请专利范围第23项之方法,其中该补片划分 系透过随机搜寻与梯度搜寻之组合而最佳化;以及 其中该随机搜寻首先找出最佳几何,以及然后该梯 度搜寻微调该最佳几何。 34.如申请专利范围第23项之方法,进一步改变经测 定表面系数来配合一解析度变化而未重复该影像 转换。 35.如申请专利范围第23项之方法,进一步改变该经 测定之表面系数来配合一变焦操作而未重复该影 像转换。 36.如申请专利范围第27项之方法,其中表面匹配系 经由以x之多项式处理该表面,x多项式之系数为y之 多项式来进行,来进一步加快处理速度。 37.如申请专利范围第23项之方法,其中个别补片系 分开匹配。 38.如申请专利范围第23项之方法,进一步对各个补 片重新定义座标原点来位于补片上,来减少用于匹 配座标之数目范围俾便达成有效硬体实作。 39.如申请专利范围第23项之方法,其应用于校正光 学之非线性包括插针垫透镜失真及桶状透镜失真 。 40.如申请专利范围第23项之方法,其应用于校正投 射失真包括基础失真。 41.如申请专利范围第23项之方法,其应用于投射至 一弯曲表面上。 42.如申请专利范围第23项之方法,其应用于使用广 角透镜用于全景视觉系统。 43.如申请专利范围第23项之方法,其应用于校正插 针垫与桶状透镜失真、弯曲表面失真、投射失真 、及全景视觉失真中之至少一种失真。 44.如申请专利范围第23项之方法,进一步将影像表 面分层来含括深度资讯,其被再度取样作为影像亮 度资料及影像彩度资料;以及其中深度资讯系用于 分层程序来决定各个像素之可适性或封阻性。 图式简单说明: 第1图为根据本发明之较佳具体例建立之卷曲系统 之方块图; 第2图为通用2D转换之代表图,此处反映射应用于输 出影像像素(P)来判定于输入影像之相对应像素(P') 之位置; 第3图为示意图,显示于第1图之系统,如何经由延长 补片边界形成补片列、补片行或补片阵列,让不规 则与规则之补片划分变规则之实例; 第4A图及第4B图为用于第1图系统内部之非连续2D表 面(第4A图)及连续2D表面(第4B图)之代表图; 第5图为示意图,显示第1图所示系统如何用来达成 解析度之变化,此处输入影像及输出影像经缩放; 第6图为示意图,显示第1图所示系统如何用来达成 变焦映射;以及 第7图为本发明之转换方法之概略流程表示法。
地址 美国