[发明专利]一种超广角摄像头畸变校正方法及系统

说明书

本发明公开了一种超广角摄像头畸变校正方法及系统。所述方法包括：根据超广角摄像头的成像模型，将超广角摄像头拍摄的原始图像投影至全景球面，得到球面全景图像；以所述全景球面的球心为起点，将所述球面全景图像投影至校正平面上，得到畸变校正后的输出图像。本发明通过将超广角摄像头拍摄的原始图像投影至全景球面，使得从全景球面球心看过去，能看到没有畸变的图像，进而以全景球面的球心为起点，将所述球面全景图像投影至校正平面上，得到畸变校正后的输出图像。由此可知，本发明标定过程简单，对镜头视角没有限制，能消除畸变。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，特别涉及一种超广角摄像头畸变校正方法及系统。

背景技术

镜头标定及畸变校正是机器视觉领域中的常用基础方法，在目标检测/识别、深度测量、3D重建等众多方面都具有极其普遍的应用。对于绝大多数的普通摄像机镜头，镜头标定和畸变校正算法已经相当成熟，但是对于在少量特殊场合中使用的超广角及鱼眼镜头(视角180°)，目前较为缺少效果良好的方法。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种超广角摄像头畸变校正方法及系统，实现超广角镜头的畸变校正。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种超广角摄像头畸变校正方法，包括如下步骤：

A、根据超广角摄像头的成像模型，将超广角摄像头拍摄的原始图像投影至全景球面，得到球面全景图像；

B、以所述全景球面的球心为起点，将所述球面全景图像投影至校正平面上，得到畸变校正后的输出图像。

所述的超广角摄像头畸变校正方法中，所述步骤A包括步骤：

A1、获取超广角摄像头拍摄的原始图像的圆心，以所述圆心为原点建立直角坐标系；

A2、建立全景球面的坐标系，根据超广角摄像头的成像模型，得到直角坐标系与全景球面的坐标系之间的映射关系，根据所述映射关系将原始图像转换成球面全景图像。

所述的超广角摄像头畸变校正方法中，所述直角坐标系与全景球面的坐标系之间的映射关系满足如下公式：

其中(a，b)为全景球面的坐标系中的坐标点，(x，y)为直角坐标系中的坐标点，所述全景球面的坐标系为极坐标系。

所述的超广角摄像头畸变校正方法中，k为常数。

所述的超广角摄像头畸变校正方法中，所述超广角摄像头为鱼眼摄像头。

一种超广角摄像头畸变校正系统，所述系统包括：

图像转换模块，用于根据超广角摄像头的成像模型，将超广角摄像头拍摄的原始图像投影至全景球面，得到球面全景图像；

投影输出模块，用于以所述全景球面的球心为起点，将所述球面全景图像投影至校正平面上，得到畸变校正后的输出图像。

所述的超广角摄像头畸变校正系统中，所述图像转换模块具体用于：获取超广角摄像头拍摄的原始图像的圆心，以所述圆心为原点建立直角坐标系；建立全景球面的坐标系，根据超广角摄像头的成像模型，得到直角坐标系与全景球面的坐标系之间的映射关系，根据所述映射关系将原始图像转换成球面全景图像。

所述的超广角摄像头畸变校正系统中，所述直角坐标系与全景球面的坐标系之间的映射关系满足如下公式：

其中(a，b)为全景球面的坐标系中的坐标点，(x，y)为直角坐标系中的坐标点，所述全景球面的坐标系为极坐标系。