优化处理策略之快速消除扭曲算法
优化处理策略之快速消除扭曲算法
我们的论文（优化处理策略之快速消除扭曲算法；A Quickly Dewarping Algorithm of Optimization Processing Strategy）被 2019 工程科技应用研讨会 接受了。 会议地点在台北城市科技大学的工程学院，举办日期是公元二零一九年四月十二日。
最近，全景图像的应用逐渐变得越来越有用。优点是一个能够捕捉360度图像的相机。但是，360度图像是饼图像。因此，Dewarping技术有助于饼图像转换为平面图像。在本研究中，不需要参考额外的信息，如摄像机参数，镜头参数，视频或图像参数等。本研究提出了去扭曲算法的优化处理策略。策略和算法进一步改善了性能。快速去扭曲算法能够将圆（全景图像）快速变换为平面图像。优化处理策略能够提高算法的性能。用于评估性能，本研究中使用的CPU负载。比较其他Dewarping算法的性能。结果，这项研究在性能方面优于其他Dewarping算法。
本研究旨在研究去扭曲算法的快速计算和低CPU负载。 例如，图2是原始图像。 图3显示了本研究的基线。 图4是研究的结果图像（全景图像）。
表1是比较概览表[8]。 有六家公司的算法和我们提出的算法。 这项研究支持所有鱼眼相机和特殊鱼眼相机（Cata-Fisheye相机）。 有不同之处在于是否使用GPU。 虽然有两家公司使用GPU进行去扭曲算法。 但是，当应用OpenCL来使用GPU时，NUUO的去扭曲算法的CPU负载为19％。 当源图像的分辨率为1920 x 1440时，我们提出的CPU负载为3.65％。图5是我们提出的算法的CPU负载图。
User additional effort
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Generic De-warp
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Support vendor
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Calibration
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GPU Acceleration
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| NUUO | No need | Yes | All fisheye camera | Default and tool | OpenCL (nVIDIA, ATI, Intel) |
| Milestone | Install plugin by camera vendor | No | Sentry360, VIVOTEK, Samsung | Depends on plugin | No |
| Genetec | Install plugin by camera vendor | No | Sentry360, VIVOTEK | Depends on plugin | No |
| Aimetis | No need | Yes | All fisheye camera | No | No |
| Axxonsoft | No need | Yes | All fisheye camera | No | CUDA (nVIDIA VGA card only) |
| Exacq | No need | No | VIVOTEK, Sentry 360 | No | No |
| Our Proposed | No need | Yes | All fisheye camera, Special fisheye camera[4] |
No | No |
| Kernel Computing Unit | CPU Loading | |
| NUUO [8] | GPU | 19% |
| Our Proposed | CPU | 3.65% |
总结，表2显示我们的实验结果具有较低的CPU负载（3.65％）。 通常，在CPU和GPU之间交换图像数据时会产生高CPU负载。 因此，最好的方法是减少图像数据的交换次数。
我们提出的和Atria Logic公司之间的RMSE（均方根误差）是109.0159。Atria Logic公司的去扭曲算法没有填满整个全景图像。 图像底部有一个黑色范围。 这是原始图像范围的捕获错误。 我们提出的可以自动定位原始图像的正确范围。 然后我们研究的去扭曲算法是正确的，以填充整个全景图像。 我们的研究没有黑色范围。
这项研究表明，它具有很高的可用性和较低的CPU负载。 未来的工作是进一步校准。 该研究的CPU负载较低。 因此，这项研究有很大的进步空间。 首先，增加校准能力。 其次，本研究的算法应该在GPU上实现，并期望它比本研究的CPU版本更好。
Reference
[1] F. A. van den Heuvel, R. Verwaal, and B. Beers, "Calibration of Fisheye Camera Sys-tems and the Reduction of Chromatic Aber-ration," International Archives of Photo-grammetry, Remote Sensing and Spatial In-formation Sciences, Dresden, Germany, vol. XXXVI, Part 5.
[2] P. Dhane, K. Kutty, and S. Bangadkar, "A Generic Non-Linear Method for Fisheye Correction," International Journal of Com-puter Applications (0975 – 8887), vol. 51, no. 10, pp. 58-65, Aug. 2012.
[3] M. Friel, C. Hughes, P. Denny, E. Jones, and M. Glavin, "Automatic Calibration of Fish-Eye Cameras from Automotive Video Se-quences," IEEE Trans. Intelligent Transport Systems, vol. 4, no. 2, pp. 136-148, Jun. 2010.
[4] G. Krishnan and S. K. Nayar, "Cata-Fisheye Camera for Panoramic Imaging," Applica-tions of Computer Vision, 2008. WACV 2008. IEEE Workshop on, Copper Mountain, CO, USA, 2008, pp. 1-8.
[5] A. L. Brown, T. Carnevale, and P. Szajer, "Optimized 360 Degree De-warping With Virtual Cameras," U.S. Patent US 2016/0119551 A1, Apr. 28, 2016.
[6] Atria Logic Inc., "Overview - Panorama Gen-eration from the Periphery of a Fisheye," Dewarping & Panorama Generation from Fisheye Images, Dec. 2018. [Online]. Availa-ble: http://www.atrialogic.com/dewarping.php
[7] P. Bourke, "Converting a Fisheye Image into a Panoramic, Spherical or Perspective Pro-jection," Jul. 2016. [Online]. Available: http://paulbourke.net/dome/fish2/
[8] NUUO, "Fisheye Dewarp - Nuuo," May. 2014. [Online]. Available: http://ftp.nuuo.com/NUUO/Crystal/Project/v2.1.1/Release_Note&Demo_Kit/Dewarp_IFSEC_Evonne_20140521.pptx
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