[发明专利]切向和径向双近似圆综合的全景环带图像校正展开方法

说明书

技术领域

本发明属于图像校正领域，具体涉及一种切向和径向双近似圆综合的全景环带图像校正展开方法。

背景技术

折反射全景成像的检测方法由于没有扫描部件、设计柔性好、无拼接获得360°大视场等优点，在计算机视觉领域应用广泛，与实际图形相比，所获取的原始全景图像存在较大变形，在进行具体检测工作前必须进行几何展开和校正处理，以获得更加直观的人机交互界面和方便的图像处理算法应用。

目前，全景图像展开方法以同心圆环近似展开方法为主。如中国专利200480018781.1中公开的，从折反射透镜出发，将全景环带图像近似视作标准圆，利用透镜曲面的反射规律建立柱面全景展开图像与全景环带图像像素点间的仿射变换关系，进而实现全景图像的展开。但是，实际获取的全景环带图像受检测设备安装位置影响，存在透视和非线性失真，呈现圆心偏移或圆环不规则状态，利用同心圆环近似展开方法展开过程计算量较小，但展开后图形存在较大变形，展开结果精度低，不能满足检测精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种切向和径向双近似圆综合的全景环带图像校正展开方法，同时从环带图像的切向和径向近似圆有效参数出发，建立全景环带图像与柱面全景展开图像之间的仿射变换关系，并利用双线性插值法进行图像像素复制，完成全景环带图像校正展开。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种切向和径向双近似圆综合的全景环带图像校正展开方法，步骤如下：

步骤1、将全景环带图像视作切向近似圆，利用最小二乘法拟合圆心法计算切向近似圆圆心坐标参数；

步骤2、将全景环带图像视作径向近似圆，确定近似圆上任意两条半径所在直线方程，继而得到径向近似圆圆心坐标参数；

步骤3、利用步骤1和步骤2所获得的切向和径向近似圆圆心坐标参数，以及展开图几何特性，推导建立全景环带图像与柱面全景展开图像之间的仿射变换关系；

步骤4、根据仿射变换关系，利用采样点周围四个邻点的灰度值作双线性插值，得到待采样点灰度，完成图像像素复制，展开全景图；

步骤5、以方形网格图纸作为标定图像，包裹于检测装置上，获取其全景图像，并通过步骤1～4将其展开，建立图像修正前后行坐标反向映射关系式，修正步骤4中展开图像帧纵横比，实现全景环带图像的几何校正展开。

所述步骤1中切向近似圆圆心(x_tan0,y_tan0)的计算方法具体为：