CN201243348Y - 摄像头及图像转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种摄像头及图像转换装置。所述摄像头包括镜头，摄取视频图像信息；其还包括：图像收集模块，其与所述镜头连接，接收镜头摄取的图像，分析图像的数据信息；图像矫正模块，其与所述图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算所述图像的转换数值；矫正赋值模块，其与图像矫正模块连接，接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。所述图像转换装置通过对畸变图像进行矫正，取得矫正后的图像并显示，方便监视者作出正确判断。

Description

摄像头及图像转换装置

技术领域

本实用新型涉及到图像处理领域，特别涉及一种摄像头及图像转换装置。

背景技术

现有摄像头通常用于采集图像，并对图像做增强或其它处理就输出。而在汽车倒车***中的摄像头通常采用广角镜头，图像有较大畸变，不能反映物体的实际距离，因此有必要把畸变图像进行修正转换处理，真实反映物体的实际形状和大小。

发明内容

本实用新型的目的之一为提供一种摄像头，矫正图像，提高图像的准确性，方便图像监视者作出正确判断。本实用新型提出一种摄像头，其包括镜头，还包括：图像收集模块，其与所述镜头连接，接收镜头摄取的图像，分析图像的数据信息；

图像矫正模块，其与所述图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算所述图像的转换数值；

矫正赋值模块，其与图像矫正模块连接，接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。

优选地，所述摄像头还包括：

显示模块，其与矫正赋值模块连接，显示所述矫正图像。

优选地，所述图像矫正模块包括：

桶形矫正单元，其与图像收集模块和矫正赋值模块连接，接收所述数据信息，计算桶形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块进行桶形矫正赋值。

优选地，所述桶形矫正单元包括：

桶形系数求取组件，其与图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算桶形矫正系数；

桶形几何关系求取组件，其与桶形系数求取组件连接，接收所述桶形矫正系数，计算图像桶形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块进行桶形矫正赋值。

优选地，所述图像矫正模块还包括：

梯形矫正单元，其与桶形矫正单元和矫正赋值模块连接，通过桶形矫正单元取得镜头的参数和桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块进行梯形矫正赋值。

优选地，所述梯形矫正单元包括：

截取图像组件，其与矫正赋值模块连接，截取所述桶形矫正后图像，分析桶形矫正图像的数据信息；

梯形系数求取组件，其与桶形矫正单元和截取图像组件连接，接收镜头参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正系数；

梯形几何关系求取组件，其与梯形系数求取组件连接，根据所述梯形矫正系数，计算图像梯形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块进行梯形矫正赋值。

本实用新型还提出一种图像转换装置，其与外接摄像设备组合使用，包括：

图像收集模块，其与所述外接摄像设备连接，接收该外接摄像设备摄取的图像，分析图像的数据信息；

图像矫正模块，其与所述图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算图像的转换数值；

矫正赋值模块，其与图像矫正模块连接，接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。

本实用新型通过对图像进行桶形转换和梯形矫正，获得准确反映实际物体的图像，方便监视者作出正确判断。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例摄像头结构原理示意图；

图2是本实用新型第一实施例摄像头工作流程示意图；

图3是本实用新型第二实施例摄像头结构示意图；

图4是本实用新型第二实施例摄像头工作流程示意图；

图5是本实用新型第三实施例图像转换装置结构示意图；

图6是本实用新型第四实施例图像转换装置结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

摄像头的透视投影几何模型是将三维坐标投影至一球面(视球)，然后再将所述投影至球面的影像投影至一平面，理想情况下，所述平面对称于光轴中心，理想情况的所述透视投影几何模型等价于小孔成像。所述小孔成像都可以近似为针孔模型成像。如：三维空间任意点P通过光心位置是O的小孔成像，即任意一点P在所述平面上的位置P′是光心O与P点的连线OP与平面的交点(这种关系也叫中心摄影)。设所述三维空间点P坐标为(c，d，e)，所述平面投影点P′坐标为(a，b)，则有如下比例关系式：

a＝fc/e；

b＝fd/e；                                 (1)

由所述摄像头透视投影形成原理可知，要复原透视图像的本来形状或从透视图像的信息中获得标定点(可为用户选取的任意点)的真实位置，应该消除透视图像的透视效应。

在所述透视投影中，一组平行线将共同消失于无穷远处某一点，此点称为所述平行线的灭点。若该组平行线与某基本坐标轴平行，则称此灭点为主灭点。根据灭点的个数，透视投影包括有一点透视投影，即只有一个主灭点，此时透视图像平行于投影对象的一个坐标平面，因此也称为平行透视。

摄像头三维图形显示采用的投影通常为一点透视投影，由于在一点透视投影变换中，投影的平面取坐标系中的一个坐标平面，因而用一个坐标系即可表示透视投影变换。本发明摄像头首先确定透视图像上物体的特征点对坐标，采用已知的图像变换方程，根据特征点对坐标计算出方程中的待定系数，得到透视图像和校正图像的像素的一一对应关系，达到复原透视图像实际形状的效果。

本实用新型提出一种摄像头，通过桶形矫正和梯形矫正，获得准确反映实际物体的图像。

本实用新型提出第一实施例，提供一种摄像头，可将畸变图像转换成准确反映实际物体的图像。

请参阅图1，所述摄像头包括镜头10，摄取视频图像信息；该摄像头还包括：

图像收集模块30，其与所述镜头10连接，接收镜头10摄取的图像，分析图像的数据信息。

图像矫正模块31，其与所述图像收集模块30连接，接收所述数据信息，计算所述图像的转换数值。

矫正赋值模块32，其与图像矫正模块31连接，接收所述转换数值对图像收集模块30所接收的图像进行矫正赋值，取得矫正图像。

请参阅图2，本实施例摄像头工作流程包括步骤：

S10，图像收集模块30接收镜头10摄取的图像，分析图像的数据信息；

S11，图像矫正模块31接收所述数据信息，计算所述图像的转换数值；

S12，矫正赋值模块32接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。

如步骤S10所述，本实施例中所述摄像头的镜头10为广角镜，且在与广角镜对应的投影的平面和广角镜所产生的畸变图像上选取若干点进行采样，取得该点的点坐标进行计算；该进行采样的点为采样点；所述畸变图像中的采样点为畸变图像采样点。通过图像收集模块30接收所述摄像头所摄取的畸变图像并分析得出所述广角镜的畸变图像采样点的数据信息。所述与广角镜对应的所述平面上的采样点为平面采样点，由广角镜的参数可取得。

如步骤S11所述，图像矫正模块31根据所述畸变图像采样点和平面采样点的数据信息，计算矫正图像的转换数值，其中包括矫正图像的几何关系。

如步骤S12所述，矫正赋值模块32根据所述转换数值，对所述畸变图像进行赋值矫正赋值，取得矫正图像。

在本实施例所述摄像头，如果放置的角度固定，可不设置所述图像矫正模块31，而将计算好的几何关系置入所述矫正赋值模块32，进行矫正赋值，取得矫正图像，减少摄像头的数据处理负担。

本实施例通过分析取得所收集到的畸变图像采样点的数据信息，计算出畸变图像的转换数值，利用该转换数值取得矫正图像。

基于所述实施例，提出本实用新型的第二实施例。请参阅图3，本实施例摄像头包括镜头10、图像收集模块30、图像矫正模块31和矫正赋值模块32，还包括显示模块33，显示所述矫正赋值模块32所取得的矫正图像。

且所述图像矫正模块31包括：桶形矫正单元310，其与图像收集模块30和矫正赋值模块32连接，接收采样点的数据信息，计算桶形矫正的几何关系，且将此桶形矫正的几何关系传送至矫正赋值模块32进行桶形矫正赋值。

所述桶形矫正单元310包括：桶形系数求取组件3100，其与图像收集模块30连接，接收所述采样点的数据信息，计算桶形矫正系数。

桶形几何关系求取组件3101，其与桶形系数求取组件3100连接，接收所述桶形矫正系数，计算图像桶形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块32进行畸变图像的桶形矫正赋值。

所述图像矫正模块31还包括：梯形矫正单元311，其与桶形矫正单元310和矫正赋值模块32连接，通过桶形矫正单元310取得镜头10的参数和经桶形矫正并由矫正赋值模块32取得的桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正的几何关系，且将所述此桶形矫正的几何关系传送至矫正赋值模块32进行梯形矫正赋值。其中，所述参数至少包括最大范围图像的顶点坐标。

所述梯形矫正单元311包括：截取图像组件3110，其与矫正赋值模块32连接，截取所述桶形矫正图像，分析该桶形矫正图像的数据信息。

梯形系数求取组件3111，其与桶形矫正单元310和截取图像组件3110连接，接收镜头10参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正系数。

梯形几何关系求取组件3112，其与梯形系数求取组件3111连接，根据所述梯形矫正系数，计算图像梯形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块32进行梯形矫正赋值。

请参阅图4，本实施例摄像头工作流程包括步骤：

S10，所述图像收集模块30接收镜头10摄取的畸变图像，分析畸变图像的数据信息；

S101，所述桶形矫正单元310接收所述畸变图像的数据信息，计算桶形矫正的几何关系；

S102，所述矫正赋值模块32接收所述桶形矫正的几何关系取得桶形矫正图像；

S103，所述梯形矫正单元311截取所述桶形矫正图像，分析该桶形矫正图像的数据信息；

S104，所述梯形矫正单元311通过桶形矫正单元310取得镜头10的参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正的几何关系；

S105，所述矫正赋值模块32接收所述梯形矫正的几何关系取得梯形矫正图像；

S106，所述显示模块33显示梯形矫正图像。

如步骤S10所述，所述图像收集模块30接收镜头10摄取的畸变图像，分析畸变图像的数据信息。本实施例中所述摄像头的镜头10为广角镜，且在镜头10上设置有若干采样点，图像收集模块30接收所述摄像头所摄取的畸变图像，分析得出所述广角镜的畸变图像采样点和平面采样点的数据信息，并传送至所述桶形矫正单元310。该采样点至少包括畸变图像顶点。

如步骤S101所述，所述桶形矫正单元310接收所述采样点的数据信息，计算桶形矫正系数，根据该系数求取桶形矫正的几何关系。求桶形矫正系数方法是：桶形系数求取组件3100根据畸变图像采样点和平面采样点的数据信息，采用一元高阶(本实施例是9阶)方程进行拟合，取得系数并传送至桶形几何关系求取组件3101。

本实施例可根据公式(2)对桶形矫正系数的矩阵R进行求解。所述公式(2)为：M*R＝b                                 (2)

由M*R＝b可得M^T*M*R＝M^T*b，求得R＝(M^T*M)^-1*M^T*b。

其中，M是平面采样点数据矩阵，M^T为M矩阵的转置。确保M^T*M为方阵。b是则畸变图像采样点数据矩阵，R为桶形矫正系数的矩阵。

所述矩阵M和b分别可为：

$M=\left[\begin{array}{ccccc}\mathrm{raw}{\left[0\right]}^9& \mathrm{raw}{\left[0\right]}^8& ......& \mathrm{raw}{\left[0\right]}^1& 1\\ \mathrm{raw}{\left[1\right]}^9& \mathrm{raw}{\left[1\right]}^8& ......& \mathrm{raw}{\left[1\right]}^1& 1\\ \mathrm{raw}{\left[2\right]}^9& \mathrm{raw}{\left[2\right]}^8& ......& \mathrm{raw}{\left[2\right]}^1& 1\\ ......& ......& ......& ......& ......\\ \mathrm{raw}{\left[n\right]}^9& \mathrm{raw}{\left[n\right]}^8& ......& \mathrm{raw}{\left[n\right]}^1& 1\end{array}\right],b=\left[\begin{array}{c}\mathrm{chraw}\left[0\right]\\ \mathrm{chraw}\left[1\right]\\ \mathrm{chraw}\left[2\right]\\ ......\\ \mathrm{chraw}\left[n\right]\end{array}\right]$

其中，raw[]为平面采样点数据，chraw[]为畸变图像采样点数据。

为取得更佳的拟合效果，还可以调整阶数再拟合或者对所述数据进行分段拟合。

桶形系数求取组件3100先接收所述畸变图像采样点和平面采样点的数据信息，求得桶形矫正系数的矩阵R和R^-1。所述桶形矫正系数的精确度是由取样点的多少决定。

求桶形矫正的几何关系的方法是：桶形几何关系求取组件3101根据所取得的桶形矫正系数和畸变图像的点坐标，对所述畸变图像进行非线性拟合变换，得到桶形矫正的几何关系；在本实施例中是根据畸变图像的点坐标和所述桶形矫正系数，求取桶形矫正图像的点坐标，并传送至所述矫正赋值模块32。

本实施例中非线性拟合变换步骤如下：以所述畸变图像的一边所在直线为X轴，其与另一边连接的连接点为坐标原点，组成坐标。

本实施例可根据计算式(3)求取桶形矫正的几何关系。所述计算式(3)为：

(x′-newwidth/2)²+(y′-newheigth/2)²＝Fx[(i-width/2)²+(j-heigth/2)²]     (3)

由所述计算式(2)可得：

ang＝atan[(j-heigth/2)/(i-width/2)]；

x′＝newwidth/2±Fx[]*cos(ang)；

y′＝newheigth/2±Fx[]*sin(ang)；

以此可求桶形矫正图像的取点坐标。

其中，(i，j)为畸变图像点坐标；(x′，y′)为桶形矫正图像点坐标；Fx[]为已求出桶形矫正系数的矩阵R和R^-1的高阶拟合方程(相当于固定值)；ang为畸变图像点坐标与原点的连线与X轴所成角度，可测量取得；width和height分别是畸变图像的宽度和高度，可测量取得；newwidth和newheight分别是桶形矫正图像的宽度和高度，根据计算。

本实施例点坐标的计算以第一象限为例。先根据畸变图像顶点坐标：(0，0)、(width，0)、(0，height)、(width，height)，利用公式(1)计算出桶形矫正图像的顶点坐标，求得桶形矫正图像的宽度(newwidth)和高度(newheight)。

然后，从畸变图像的原点开始，以像素为单位依次增加i和j的取值，取不同的(i，j)的点坐标利用计算式(3)进行计算，取得桶形矫正图像每一像素点的点坐标。所述i和j的值是分别小于newwidth和newheight。所述点坐标的计算可以先从行开始，以每次增加一像素点的形式，依次增加进行，同理再进行列。使得桶形矫正图像与畸变图像间的坐标点一一对应(以减少桶形矫正图像中的空点)。

如步骤S102所述，所述矫正赋值模块32接收所述桶形矫正的几何关系，进行桶形矫正赋值，取得桶形矫正图像。

如步骤S103所述，所述梯形矫正单元311的截取图像组件3110截取所述桶形矫正图像，分析得出该桶形矫正图像的数据信息，并传送至所述梯形矫正单元311。此数据信息至少包括桶形矫正图像的四边边长。

如步骤S104所述，所述梯形矫正单元311通过桶形矫正单元310取得镜头10的参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正系数，根据该梯形矫正系数求取梯形矫正的几何关系。

本实施例中梯形矫正系数求取的方法是：通过镜头10的参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算。所述镜头10的参数是指镜头10成像中标定方块的四个顶点坐标，可通过拍摄图像直接取得。梯形系数求取组件3111根据所述标定方块的顶点坐标和所述桶形矫正图像的长、宽进行变换，求出梯形矫正系数，并传送至所述梯形几何关系求取组件3112。

所述桶形矫正图像的长、宽分别为width、height，所述标定方块的顶点坐标(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)可通过拍摄图像直接取得。在本实施例，可在摄像头前摆放4个监控点作为标定物，形成正方形标定方块，所述4个监控点为标定方块的顶点，对所述标定方块进行拍摄取得所述顶点坐标。

然后根据图像变换方程(4)将标定方块点(x，y)转换到梯形矫正图像点坐标(u，v)，求取梯形矫正系数A、B、C、D、E、F、G、H、I。所述图像变换方程(4)为：

u＝(Ax+By+C)/(Gx+Hy+I)；

v＝(Dx+Ey+F)/(Gx+Hy+I)；                        (4)

其中，x，y是标定方块的点坐标；u，v是所述标定方块梯形矫正图像的点坐标；A、B、C、D、E、F、G、H、I是梯形矫正系数；在本实施例设I＝1，于是公式变为方程式(5)，此方程式(5)为：

u＝(Ax+By+C)/(Gx+Hy+1)；

v＝(Dx+Ey+F)/(Gx+Hy+1)；                       (5)

将所述标定方块的4个顶点坐标代入方程式(5)，求出所述系数A，B，C，D，E，F，G，H。求解方法如下：

设f(x，y)＝(Ax+By+C)/(Gx+Hy+1)；

  g(u，v)＝(Dx+Ey+F)/(Gx+Hy+1)；

则u_i＝f(x_i，y_i)；

  v_i＝g(u_i，v_i)；

联立方程组：

[u₁]＝[x₁ y₁ 1 0 0 0 -u₁×x₁  -u₁×y₁]×[A]

[u₂]＝[x₂ y₂ 1 0 0 0 -u₂×x₂  -u₂×y₂]  [B]

[u₃]＝[x₃ y₃ 1 0 0 0 -u₃×x₃  -u₃×y₃]  [C]

[u₄]＝[x₄ y₄ 1 0 0 0 -u₄×x₄  -u₄×y₄]  [D]

[v₁]＝[0 0 0 x₁ y₁ 1 -u₁×x₁  -u₁×y₁]  [E]

[v₂]＝[0 0 0 x₂ y₂ 1 -u₂×x₂  -u₂×y₂]  [F]

[v₃]＝[0 0 0 x₃ y₃ 1 -u₃×x₃  -u₃×y₃]  [G]

[v₄]＝[0 0 0 x₄ y₄ 1 -u₄×x₄  -u₄×y₄]  [H]

令：

$X=\left[\begin{array}{cccccccc}{x}_1& y_1& 1& 0& 0& 0& -u_1\×x_1& -u_1\×y_1\\ x_2& y_2& 1& 0& 0& 0& -u_2\×x_2& -u_2\×y_2\\ x_3& y_3& 1& 0& 0& 0& -u_3\×x_3& -u_3\×y_3\\ x_4& y_4& 1& 0& 0& 0& -u_4\×x_4& -u_4\×y_4\\ 0& 0& 0& x_1& y_1& 1& -u_1\×x_1& -u_1\×y_1\\ 0& 0& 0& x_2& y_2& 1& -u_2\×x_2& -u_2\×y_2\\ 0& 0& 0& x_3& y_3& 1& -u_3\×x_3& -u_3\×y_3\\ 0& 0& 0& x_4& y_4& 1& -u_4\×x_4& -u_4\×y_4\end{array}\right],$ $A=\left[\begin{array}{c}A\\ B\\ C\\ D\\ E\\ F\\ G\\ H\end{array}\right],$ U＝(u₁，u₂，u₃，u₄)^T，V＝(v₁，v₂，v₃，v₄)^T

其中，X是标定方块点坐标关系矩阵；A是梯形矫正系数矩阵；U、V是矩阵的转置。由上可得：

$\left[\begin{array}{c}U\\ V\end{array}\right]=X\×A$

$X^{-1}\×\left[\begin{array}{c}U\\ V\end{array}\right]=X^{-1}\×X\×A$

$A=X^{-1}\×\left[\begin{array}{c}U\\ V\end{array}\right]$

由于标定物为标定方块，所以(u，v)的值可以直接设定为(u1，v1)＝(0，0)、(u2，v2)＝(100，0)、(u3，v3)＝(0，100)、(u4，v4)＝(100，100)，到此我们求得了(x，y)转换成(u，v)的对应关系。同样，我们也可以得到(u，v)转换成(x，y)的对应关系。

求梯形矫正的几何关系的方法是：梯形几何关系求取组件3112根据所取得的梯形矫正系数对所述桶形矫正图像进行非线性拟合变换，得到梯形矫正的几何关系；在本实施例中是根据桶形矫正图像的点坐标和所述梯形矫正系数，求取梯形矫正图像的点坐标，并传送至所述矫正赋值模块32。

本实施例可再利用公式(4)求取梯形矫正的几何关系。所述公式(4)为：

u＝(Ax+By+C)/(Gx+Hy+I)；

v＝(Dx+Ey+F)/(Gx+Hy+I)；                       (4)

其中，x，y是桶形矫正图像的点坐标；u，v是梯形矫正图像的点坐标；A、B、C、D、E、F、G、H是梯形矫正系数；本实施例设I＝1。利用桶形矫正的点坐标和对应关系，求取梯形矫正的对应关系。

首先，根据桶形矫正图像的顶点坐标：(0，0)、(width，0)、(0，height)、(width，height)，取得梯形矫正的图像的宽度(newwidth)和高度(newheight)。

然后，从桶形矫正图像的原点开始，以像素为单位依次增加x和y的取值，取不同的(x，y)的点坐标利用公式(4)中的进行计算，取得梯形矫正的图像每一像素点的点坐标。所述x和y的值是分别小于newwidth和newheight。所述点坐标的计算可以先从行开始，以每次增加一像素点的形式，依次增加进行，同理再进行列。使得梯形矫正的图像与桶形矫正图像间的坐标点一一对应(以减少梯形矫正图像中的空点)。

如步骤S105所述，所述矫正赋值模块32接收所述梯形几何关系求取组件3112传送的点坐标进行梯形矫正赋值，产生梯形矫正图像。

如步骤S106所述，所述显示模块33接收所述矫正赋值模块32产生的梯形矫正图像，显示此梯形矫正图像。

在本实施例所述摄像头，如果放置的角度固定，可不设置所述桶形系数求取组件3100、桶形几何关系求取组件3101、梯形系数求取组件3111和梯形几何关系求取组件3112，而将计算好的几何关系置入所述矫正赋值模块32，进行矫正赋值，取得矫正图像，减少摄像头的数据处理负担。

本实施例摄像头通过先利用桶形矫正单元310和矫正赋值模块32对畸变图像进行桶形矫正，再利用梯形矫正单元311和矫正赋值模块32对畸变图像进行梯形矫正，取得梯形矫正图像并显示，方便监视者作出正确判断。

本实用新型提出第三实施例。请参阅图5，提供一种图像转换装置40，其与外接摄像设备50组合使用，包括：

图像收集模块30，其与所述外接摄像设备50连接，接收该外接摄像设备50摄取的图像，分析图像的数据信息；此所述图像为畸变图像，且设置有采样点，所述图像收集模块30分析取得所述畸变图像采样点和平面采样点的数据信息。

图像矫正模块31，其与所述图像收集模块30连接，接收所述数据信息，计算图像的转换数值；所述图像矫正模块30计算矫正畸变图像的几何关系。

矫正赋值模块32，其与图像矫正模块31连接，接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。所述矫正赋值模块32是根据矫正畸变图像的几何关系取得矫正图像。

在本实施例所述图像转换装置40，如果放置的角度固定，可不设置所述图像矫正模块31，而将计算好的几何关系置入所述矫正赋值模块32，进行矫正赋值，取得矫正图像，减少摄像头的数据处理负担。

本实施例通过分析取得所收集到的畸变图像采样点的数据信息，计算出畸变图像的转换数值，利用该转换数值取得矫正图像。

基于上述实施例，本实用新型提出第四实施例。请参阅图6，本实施例图像转换装置40与外接摄像设备50连接，其包括图像收集模块30、图像矫正模块31和矫正赋值模块32，还包括显示模块33，显示所述矫正赋值模块32所取得的矫正图像。

且所述图像矫正模块31包括：桶形矫正单元310，其与图像收集模块30和矫正赋值模块32连接，接收所述采样点的数据信息，计算桶形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块32进行桶形矫正赋值。

所述桶形矫正单元310包括：桶形系数求取组件3100，其与图像收集模块30连接，接收所述采样点的数据信息，计算桶形矫正系数。

桶形几何关系求取组件3101，其与桶形系数求取组件3100连接，接收所述桶形矫正系数，计算图像桶形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块32进行畸变图像的桶形矫正赋值。

所述图像矫正模块31还包括：梯形矫正单元311，其与桶形矫正单元310和矫正赋值模块32连接，通过桶形矫正单元310取得外接摄像设备50的参数和经桶形矫正并由矫正赋值模块32桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块32进行梯形矫正赋值，取得梯形矫正图像。

所述梯形矫正单元311包括：截取图像组件3110，其与矫正赋值模块32连接，截取所述桶形矫正图像，分析该桶形矫正图像的数据信息。

梯形系数求取组件3111，其与桶形矫正单元310和截取图像组件3110连接，接收外接摄像设备50参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正系数。

梯形几何关系求取组件3112，其与梯形系数求取组件3111连接，根据所述梯形矫正系数，计算图像梯形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块32进行梯形矫正赋值。

在本实施例图像转换装置40，如果放置的角度固定，可不设置所述桶形系数求取组件3100、桶形几何关系求取组件3101、梯形系数求取组件3111和梯形几何关系求取组件3112，而将计算好的几何关系置入所述矫正赋值模块32，进行矫正赋值，取得矫正图像，减少摄像头的数据处理负担。

本实施例图像转换装置40通过先利用桶形矫正单元310和矫正赋值模块32对畸变图像进行桶形矫正，再利用梯形矫正单元311和矫正赋值模块32对畸变图像进行梯形矫正，取得梯形矫正图像并显示，方便监视者作出正确判断。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种摄像头，其包括镜头，其特征在于，还包括：

图像收集模块，其与所述镜头连接，接收镜头摄取的图像，分析图像的数据信息；

图像矫正模块，其与所述图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算所述图像的转换数值；

矫正赋值模块，其与图像矫正模块连接，接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。

2.根据权利要求1所述摄像头，其特征在于，所述摄像头还包括：

显示模块，其与矫正赋值模块连接，显示所述矫正图像。

3.根据权利要求1所述摄像头，其特征在于，所述图像矫正模块包括：

桶形矫正单元，其与图像收集模块和矫正赋值模块连接，接收所述数据信息，计算桶形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块进行桶形矫正赋值。

4.根据权利要求3所述摄像头，其特征在于，所述桶形矫正单元包括：

桶形系数求取组件，其与图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算桶形矫正系数；

桶形几何关系求取组件，其与桶形系数求取组件连接，接收所述桶形矫正系数，计算图像桶形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块进行桶形矫正赋值。

5.根据权利要求1或3或4中任意一项所述摄像头，其特征在于，所述图像矫正模块还包括：

梯形矫正单元，其与桶形矫正单元和矫正赋值模块连接，通过桶形矫正单元取得镜头的参数和桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块进行梯形矫正赋值。

6.根据权利要求5中所述摄像头，其特征在于，所述梯形矫正单元包括：

截取图像组件，其与矫正赋值模块连接，截取所述桶形矫正后图像，分析桶形矫正图像的数据信息；

梯形系数求取组件，其与桶形矫正单元和截取图像组件连接，接收镜头参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正系数；

梯形几何关系求取组件，其与梯形系数求取组件连接，根据所述梯形矫正系数，计算图像梯形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块进行梯形矫正赋值。

7.一种图像转换装置，其与外接摄像设备组合使用，其特征在于，包括：

图像收集模块，其与所述外接摄像设备连接，接收该外接摄像设备摄取的图像，分析图像的数据信息；

图像矫正模块，其与所述图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算图像的转换数值；

矫正赋值模块，其与图像矫正模块连接，接收所述转换数值对图像进行矫正赋值，取得矫正图像。

8.根据权利要求7所述图像转换装置，其特征在于，所述图像矫正模块包括：

桶形矫正单元，其与图像收集模块和矫正赋值模块连接，接收所述数据信息，计算桶形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块进行桶形矫正赋值。

9.根据权利要求8所述图像转换装置，其特征在于，所述桶形矫正单元包括：

桶形系数求取组件，其与图像收集模块连接，接收所述数据信息，计算桶形矫正系数；

桶形几何关系求取组件，其与桶形系数求取组件连接，接收所述桶形矫正系数，计算图像桶形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块进行桶形矫正赋值。

10.根据权利要求8或9中任意一项所述图像转换装置，其特征在于，所述图像矫正模块包括：

梯形矫正单元，其与桶形矫正单元和矫正赋值模块连接，通过桶形矫正单元取得外接摄像设备的参数和桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正的几何关系，且将所述几何关系传送至矫正赋值模块进行梯形矫正赋值。

11.根据权利要求10所述图像转换装置，其特征在于，所述梯形矫正单元包括：

截取图像组件，其与矫正赋值模块连接，截取所述桶形矫正图像，分析桶形矫正图像的数据信息；

梯形系数求取组件，其与桶形矫正单元和截取图像组件连接，接收外接摄像设备的参数和所述桶形矫正图像的数据信息，计算梯形矫正系数；

梯形几何关系求取组件，其与梯形系数求取组件连接，根据所述梯形矫正系数，计算图像梯形矫正的几何关系，并传送至矫正赋值模块进行梯形矫正赋值。

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