用于从原始图像产生次级图像的方法、计算机程序产品与流程

本发明涉及一种用于从原始图像产生次级图像的方法。本发明还涉及一种用于实施所述方法的计算机程序产品。

背景技术：

1、摄像装置以及源自摄像装置的图像用于多种目的。例如，由摄像装置提供的图像可以用于监测与检查环境，包括识别在该环境中的对象。

2、通常，此类摄像装置、尤其是由于结构导致地提供这样的图像：在这些图像中，摄像装置的更近的环境映射有比摄像装置的更远的环境更多数量的像素。这对于图像的分析评价而言可能是缺点。

3、为了弥补此类缺点，可以使用所谓的“虚拟变焦”，以便从源自摄像装置的图像、在下文也被称为原始图像，产生次级图像。

4、这种虚拟变焦例如在以下文献中描述：

5、- c. thavamani, m. li, n. cebron, and d. ramanan, “fovea: foveatedimage magnification for autonomous navigation” in iccv, 2021.

6、- c. thavamani, m. li, f. ferroni, and d. ramanan, “learning to zoomand unzoom”, 2023.

7、- a.ghosh, n.d. reddy, c.mertz, and s. g.narasimhan, “learned two-plane perspective prior based image resampling for efficient objectdetection”, 2023.

8、在现有技术中描述的用于从原始图像产生次级图像的方法导致升高的计算复杂度。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是，针对上述类型的用于从原始图像产生次级图像的方法以及针对用于实施该方法的计算机程序产品给出改进的或者至少是其他的实施方式。

2、该任务通过本发明来解决。有利变型是本发明的扩展方案。

3、因此，本发明的核心构思是，为了从原始图像产生次级图像，以不同的采样率对所述原始图像的像素进行采样并将其映射至所述次级图像中，以便在所述次级图像中放大地映射和展示所述原始图像的至少一个区。因此，仅原始图像的“虚拟变焦”以区的方式在次级图像中被简化，并且因此以降低的计算开销被实施。

4、该核心构思实施为一种用于从原始图像产生次级图像的方法。在此，原始图像具有像素，这些像素在下文也被称为“原始像素”。为了产生次级图像，对原始像素进行采样并将其映射至次级图像的像素中，这些像素在下文也被称为“次级像素”。在此，采样率在原始图像的至少一个区中被提高，即尤其是选择得比另一区中高，使得具有提高的采样率的区在次级图像中被放大地映射。该至少一个具有提高的采样率的区在下文也被称为“变焦区”。

5、因此，借助所述方法、尤其是借助提高的采样率，在至少一个变焦区内尤其进行虚拟变焦。

6、优选地，对应的至少一个变焦区是预先确定的和/或预给定的。

7、本文所描述的方法适宜地是一种计算机实现的方法。

8、所述方法优选借助计算机程序产品来实施。

9、该计算机程序产品包括指令，在通过计算机实施该计算机程序产品时，所述指令促使所述计算机实施所述方法。

10、当然，所述计算机程序产品也属于本发明的范围。

11、当然，借助本文所描述的方法也可以从多个原始图像产生多个次级图像。在此，优选针对对应的原始图像产生所属的次级图像。

12、原始图像适宜地源自摄像装置。

13、摄像装置可以是这种的任意类型的摄像装置。例如，原始图像可以源自针孔摄像装置或所谓的“柱面摄像装置”。

14、次级图像、尤其是多个次级图像可以被任意地进一步使用和/或处理。

15、对应的次级图像例如可以在系统中使用，以便检查和/或监测环境、即尤其也识别在该环境中的对象。

16、尤其可以设想，将对应的次级图像用于辅助和/或用于运行车辆辅助系统。借助该车辆辅助系统例如可能的是，车辆至少部分自主地行驶。

17、在此，根据本发明的方法尤其使得能够借助次级图像来求取物体的真实位置。在此，在至少一个变焦区内，尤其是相较于原始图像，对环境进行经简化且经改进的监测与检查、即尤其也进行经简化且经改进的对象识别。

18、在至少一个变焦区中的提高的采样率意味着，在原始图像的至少一个其他区内的采样率小于在该变焦区内的采样率。

19、可设想的是，在所述至少一个变焦区之外的采样率是恒定的。

20、也可设想，在所述原始图像的至少一个与所述变焦区不同的区内降低所述采样率，其中，该区在下文也被称为“副区”。因此，至少一个副区在次级图像中被缩小地映射。

21、以下实施方式是有利的，在这些实施方式中，所述采样率在所述至少一个变焦区内与恒定采样率相比被提高，并且在所述至少一个副区内与所述恒定采样率相比被降低。

22、原则上，次级图像所具有的次级像素可以多于原始图像所具有的原始像素。

23、在优选的实施方式中，这样选择和/或改变所述采样率，使得所述次级像素的数量最大等于所述原始像素的数量。尤其是说，这样选择在所述至少一个变焦区内的采样率以及在所述至少一个副区内的采样率，使得所述次级像素的数量最大等于所述原始像素的数量。优选地是，这样选择和/或改变所述采样率，使得所述次级像素的数量小于所述原始像素的数量。因此，降低用于产生次级图像的开销。此外，因此，用于次级图像的存储器需求最大等于、优选小于用于原始图像的存储器需求。

24、所述至少一个变焦区的选择、尤其还有所述至少一个副区的选择优选地根据几何事实进行。

25、如果例如已知“环境中的感兴趣区域在原始图像中由于几何导致布置在确定的区内”，则将这些区选择为变焦区。

26、在优选变体中，所述采样率沿所述原始图像的预给定的方向改变。在此，尤其借助该方向来考虑上述几何事实。相应地选择所述方向。

27、所述方向可以相应于竖直方向。

28、在此，所述采样率可以沿所述方向这样改变，使得沿所述方向，至少一个变焦区布置在至少两个副区之间。因此，在此尤其考虑，沿所述方向，至少一个具有提高的兴趣的区域布置在至少两个具有降低的兴趣的区域之间。

29、这例如可以是沿竖直方向的，其中，在原始图像中，竖直中心区具有提高的兴趣并且因此应在次级图像中被放大映射，而原始图像的竖直上方的与竖直下方的区具有更少的兴趣并且因此应在次级图像中被缩小映射。因此，如下实施方式是优选的：在这些实施方式中，所述方向相应于在所述原始图像中的竖直方向，使得所述原始图像的竖直中心区相应于至少一个变焦区并且所述原始图像的竖直侧边区分别相应于至少一个副区。因此，在该情况下，所述采样率在竖直方向上朝所述原始图像的竖直中心区增加，或者说从中心区出发竖直向上与竖直向下减小。

30、所述采样率的改变优选为连续的。这尤其使得能够简化地进一步使用次级图像。

31、在优选变体中，所述采样率根据函数改变，使得所述采样率在所述至少一个变焦区内被提高、尤其此外在所述至少一个副区内降低。因此，这样选择所述函数，使得所述函数在所述至少一个变焦区内取提高的绝对值。此外，优选这样选择所述函数，使得所述函数在所述至少一个副区内取降低的绝对值。

32、所述函数也可以被称为变焦函数。

33、尤其将所述变焦函数应用于预给定的方向，例如应用于竖直方向。也就是说，所述变焦函数导致：所述采样率沿预给定的方向、尤其是沿竖直方向改变。

34、在优选的实施方式中，所述函数是可逆的。因此，可以从次级图像推导出视线射线，并且因此重建真实的环境。因此，这尤其允许可靠且简化地重建原始图像的真实的空间环境，尤其是该原始图像所源自的摄像装置的真实的空间环境。因此，尤其可以简化地且以提高的可靠性来检查和/或监测环境。

35、该函数可以是这种的任意类型的函数。

36、降低的计算开销、尤其还有函数的可逆特性有利地通过如下方式实现：选择三角函数作为所述函数。

37、有利地，所述函数包含归一化系数。该形式系数可能是有利的，以便控制所谓的视场。尤其是说，该归一化系数可以应用于所述三角函数。

38、在优选的实施方式中，这样选择所述函数，使得所述采样率沿所述方向、尤其是沿竖直方向从凹形变化走势过渡为凸形变化走势，或者反之。

39、例如，尤其在针孔摄像装置的情况下，可以选择双曲正弦函数作为所述函数，或者所述函数包含双曲正弦函数。

40、本发明的其他重要特征与优点从后续说明书、附图以及基于根据附图的所属的附图描述中得出。

41、当然，在没有离开本发明的范围的情况下，上述以及下面要解释的特征不仅可以分别在给出的组合中使用，而且也可以在其他组合中或独自使用。

42、本发明的优选实施例在附图中展示并且在后续的说明书中详细阐述，其中，相同的附图标记指代相同或相似或功能相同的部件。