一種圖像畸變校正系統(tǒng)及其存儲(chǔ)方法和尋址方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像畸變校正系統(tǒng)的存儲(chǔ)和尋址算 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在平視顯示系統(tǒng)中由于物鏡離軸角較大，導(dǎo)致顯示畫面出現(xiàn)嚴(yán)重畸變，同時(shí)畸變 校正處理過(guò)程實(shí)時(shí)性要求較高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間較大，所以快速讀取存儲(chǔ)操作數(shù)據(jù)以及減少 存儲(chǔ)空間進(jìn)行圖像畸變校正處理是必須且必要的。
[0003] 現(xiàn)有畸變校正系統(tǒng)的圖像灰度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法(如奇偶行奇偶列、乒乓緩存），在存 儲(chǔ)灰度數(shù)據(jù)時(shí)相同數(shù)據(jù)在多個(gè)存儲(chǔ)器中反復(fù)存儲(chǔ)，造成存儲(chǔ)空間的極大浪費(fèi)；或在反向讀 取灰度數(shù)據(jù)時(shí)不能同時(shí)讀取多個(gè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，造成讀取時(shí)間上的延遲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種圖像畸變校正系統(tǒng)中的存儲(chǔ)方法，用以解決現(xiàn)有存儲(chǔ)方 法空間浪費(fèi)的問(wèn)題。同時(shí)還提供了一種對(duì)應(yīng)該存儲(chǔ)方法的尋址方法，以及應(yīng)用存儲(chǔ)、尋址方 法的圖像畸變校正系統(tǒng)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0006] -種圖像畸變校正系統(tǒng)中的存儲(chǔ)方法，對(duì)于N個(gè)RAM的RAM組，N=n2，n為非1的自然 數(shù);基于查找表的(X，Y)值為中心，得到其周圍N個(gè)點(diǎn)的像素灰度值;將該N個(gè)點(diǎn)的像素值依 次分別存入N個(gè)RAM中，該N個(gè)RAM依次編號(hào)，按照設(shè)定規(guī)則分別存儲(chǔ)N個(gè)點(diǎn)的像素值。
[0007] N=4時(shí)，RAMI、RAM2、RAM3、RAM4分別表示四個(gè)RAM; RAM1中存儲(chǔ)的是位于圖像偶行 偶列位置的像素點(diǎn)灰度值;RAM2中存儲(chǔ)的是位于圖像偶行奇列位置的像素點(diǎn)灰度值;RAM3 中存儲(chǔ)的是位于圖像奇行偶列位置的像素點(diǎn)灰度值;RAM4中存儲(chǔ)的是位于圖像奇行奇列位 置的像素點(diǎn)灰度值。
[0008] N=9時(shí)，RAMI -RAM9分別表示九個(gè)RAM; RAM1中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n，列值 為4n; RAM2中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n，列值為2n+1; RAM3中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值 為4n，列值為4n+2; RAM4中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為2n+1，列值為4n; RAM5中存儲(chǔ)的像素 點(diǎn)所在的行值為2n+l，列值為2n+l ;RAM6中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為2n+l，列值為4n+2; RAM7中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+2，列值為4n ;RAM8中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+ 2，列值為2n+1; RAM9中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+2，列值為4n+2。
[0009] N= 16時(shí)，RAM1-RAM16分別表示十六個(gè)RAM; RAM1中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n， 列值為4n; RAM2中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n，列值為4n+1; RAM3中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的 行值為4n，列值為4n+2;RAM4中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n，列值為4n+3;RAM5中存儲(chǔ)的 像素點(diǎn)所在的行值為4n+1，列值為4n; RAM6中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+1，列值為4n+ 1; RAM7中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+1，列值為4n+2; RAM8中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值 為4n+l，列值為4n+3;RAM9中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+2，列值為4n;RAM10中存儲(chǔ)的像 素點(diǎn)所在的行值為4n+2，列值為4n+l; RAMI 1中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+2，列值為4n+ 2; RAMI 2中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+2，列值為4n+3; RAMI 3中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行 值為4n+3,列值為4n;RAM14中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+3,列值為4n+l;RAM15中存儲(chǔ) 的像素點(diǎn)所在的行值為4n+3，列值為4n+2; RAM16中存儲(chǔ)的像素點(diǎn)所在的行值為4n+3，列值 為4n+3。
[0010] 本發(fā)明還提供了 一種尋址方法，在寫RAM時(shí)，對(duì)于N個(gè)RAM的RAM組，Ν = η2，η為非1的 自然數(shù);基于查找表的(Χ，Υ)值為中心，得到其周圍Ν個(gè)點(diǎn)的像素灰度值;將該Ν個(gè)點(diǎn)的像素 值按照設(shè)定次序依次分別存入Ν個(gè)RAM中；在讀RAM時(shí)，按照所述Ν值、所述設(shè)定次序和設(shè)定 規(guī)則讀取各RAM中的像素值。
[0011] 最后，本發(fā)明還提供了一種畸變校正系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)模塊:在讀RAM是時(shí)，對(duì)于N個(gè) RAM的RAM組，N = n2，n為非1的自然數(shù)；以查找表的(X，Y)值為中心，得到其周圍N個(gè)點(diǎn)的像素 灰度值;將該Ν個(gè)點(diǎn)的像素值依次分別存入Ν個(gè)RAM中，該Ν個(gè)RAM依次編號(hào)，按照設(shè)定規(guī)則分 別存儲(chǔ)N個(gè)點(diǎn)的像素值。
[0012]進(jìn)一步的，在讀RAM時(shí)，按照所述N值、所述設(shè)定次序和設(shè)定規(guī)則讀取各RAM中的像 素值。
[0013] 本發(fā)明的存儲(chǔ)方法是一種畸變校正系統(tǒng)中以查找表數(shù)據(jù)為中心對(duì)稱點(diǎn)的灰度數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)方法，使所占用的硬件存儲(chǔ)資源降低，能夠進(jìn)一步優(yōu)化尋址公式，能夠在同一時(shí)刻讀 取N個(gè)RAM的不同數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，有利于在不更改現(xiàn)有硬件情況下應(yīng)用本技 術(shù)。相比現(xiàn)有畸變校正的存儲(chǔ)尋址技術(shù)，本發(fā)明具有優(yōu)勢(shì)如下：1.尋址算法本身兼顧了圖像 的對(duì)稱性，有效的消除鋸齒與邊緣模糊;2.所占用圖像緩存資源少;3.較低復(fù)雜度，易于硬 件實(shí)現(xiàn);4.實(shí)時(shí)性好，低延遲。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為以查找表數(shù)據(jù)(2，2，0.4，0.7)為中心對(duì)稱點(diǎn)N = 9和N = 16時(shí)所對(duì)應(yīng)的查找 窗；
[0015] 圖2為N=4的幾何校正地址轉(zhuǎn)換示意圖；
[0016] 圖3為N=9的幾何校正地址轉(zhuǎn)換示意圖；
[0017] 圖4為N= 16的幾何校正地址轉(zhuǎn)換示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019] 圖像畸變校正過(guò)程，包括存儲(chǔ)和尋址過(guò)程。具體的，包括：
[0020] S101、根據(jù)系統(tǒng)精度要求，選取RAM組的N值，Ν=η2 (η為非1的自然數(shù)）。Ν=η2的選取 主要取決于：
[0021] 1、畸變校正系統(tǒng)精度要求。精度越高，Ν值越大，相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)尋址算法越復(fù)雜；
[0022] 2、基于中心尋址的要求。尋址時(shí)以查找表(X，Y)/(X，Υ，dx，dy)為中心對(duì)稱點(diǎn)，得到 其周圍N個(gè)點(diǎn)的像素灰度值。由于選取像素的對(duì)稱性，使得N個(gè)點(diǎn)的灰度值進(jìn)行插值后的像 素值更接近原圖像的灰度值，更好的保留原圖像顯示特性，提高圖像精度。如圖1所示，當(dāng)查 找表數(shù)據(jù)為(2,2,0.4,0.7)時(shí)，若~=9，則以（2,2)為中心對(duì)稱點(diǎn)，需計(jì)算小窗內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)的 像素灰度值;若N= 16，則以（2，2，0.4，0.7)為中心對(duì)稱點(diǎn)，需計(jì)算大窗內(nèi)的16個(gè)點(diǎn)的像素灰 度值。
[0023] 3、RAM組間的存儲(chǔ)尋址算法具有規(guī)律性。以查找表(X，Y) / (X，Y，dx，dy)為中心對(duì)稱 點(diǎn)外圍的N個(gè)點(diǎn)在行列信息上具有規(guī)律性，使得算法存儲(chǔ)尋址算法具有統(tǒng)一性，使得硬件實(shí) 現(xiàn)容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)減少設(shè)計(jì)的硬件資源。
[0024] S102、根據(jù)N值確定寫RAM算法，即確定每個(gè)RAM中所要存儲(chǔ)的灰度數(shù)據(jù)特性。
[0025] N值的不同使得每個(gè)RAM的存儲(chǔ)特性不同，下面舉例進(jìn)行說(shuō)明，其中R(n)表示圖像 數(shù)據(jù)中的第η行數(shù)據(jù)，L(n)表示圖像數(shù)據(jù)中的第η列數(shù)據(jù)，R(n)&L(n)組合使用表示圖像數(shù)據(jù) 中的第η行第η列：
[0026] 1、當(dāng)Ν=4時(shí)，4個(gè)RAM中存儲(chǔ)的灰度數(shù)據(jù)可以進(jìn)行如下分配：
[0027] 表 1
[0028]
[0030] 注:表中除表頭外的η均為正整數(shù)，即η = η = 0,1，2......。
[0031 ] RAM組的部分存儲(chǔ)數(shù)據(jù)如圖2第2幅圖所示。
[0032] 2、當(dāng)N=9時(shí)，9個(gè)RAM中存儲(chǔ)的灰度數(shù)據(jù)可以進(jìn)行如下分配：
[0033] 表 2
[0034]
[OUiiD」 汪：衣干際衣夭外的ni>J73止塋雙，即η
= η = U，i，2：......。
[0036] RAM組的部分存儲(chǔ)數(shù)據(jù)如圖3第2幅圖所示
[0037] 3、當(dāng)N=16時(shí)，16個(gè)RAM中存儲(chǔ)的灰度數(shù)據(jù)可以進(jìn)行如下分配：
[0038] 表3
[0039]
[0040]
[0041 ] 注:表中除表頭外的η均為正整數(shù)，即η = η = 0,1，2......。
[0042] RAM組的部分存儲(chǔ)數(shù)據(jù)如圖3第2幅圖所示
[0043] 通過(guò)上述表1表3中N = 4和N= 16兩組偶數(shù)值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)N值越大寫RAM組時(shí)寫控制 器越簡(jiǎn)單。同時(shí)通過(guò)圖2、圖4發(fā)現(xiàn)當(dāng)N為偶數(shù)時(shí)，每個(gè)RAM中的存儲(chǔ)空間相同，存儲(chǔ)方式唯一 確定。
[0044] 通過(guò)上述圖2、圖3中N = 4和N = 9奇偶數(shù)值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)N為奇數(shù)時(shí)奇偶RAM的存儲(chǔ)空 間出現(xiàn)不一致，并且可以有多種不同的存儲(chǔ)方式。
[0045]另外，關(guān)于行列編碼，都是設(shè)定的存儲(chǔ)規(guī)則，使得每個(gè)點(diǎn)的行列編碼都不相同，都 有唯一的行列編碼。除了以上的規(guī)則，還可以采用其他方式，比如N=9時(shí)，還可以采用3n，3n +1，3n+2組織行列編碼規(guī)則，然后進(jìn)行行列組合。
[0046] S103、RAM組寫控制寄存器將輸入視頻灰度數(shù)據(jù)按照寫RAM算法存儲(chǔ)在RAM組中。 [0047 ] S104、基于以查找表的(X，Y) / (X，Y，dx，dy)值為中心對(duì)稱點(diǎn)的要求，根據(jù)N值和寫 RAM算法，確定讀RAM算法。
[0048]首先根據(jù)圖像最大畸變率計(jì)算出需要緩存的圖像行數(shù)，再根據(jù)寫RAM算法得出每 個(gè)RAM緩存區(qū)域的空間大小，這里用Ml、M2......表示。