[发明专利]鱼眼镜头圆心重提取映射法畸变矫正方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像矫正方法，尤其涉及一种鱼眼镜头圆心重提取映射法 畸变矫正方法。

背景技术

鱼眼相机广泛应用于监视、机器人视觉、车载环视系统等应用中，鱼 眼镜头通常有一个大的视场(Field of View)(120-180度)，因此被用 来捕捉大面积在一个单一的图像。然而，这样的图像是半球形或圆形，图 像会有很大的桶形畸变产生。在畸变的状态的下，鱼眼图像中的直线是弯 曲的，所有物体都会有一定的变形。越远离图像中心，畸变的情况就会越 严重。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种鱼眼镜头圆心重提取 映射法畸变矫正方法。

本发明提供了一种鱼眼镜头圆心重提取映射法畸变矫正方法，包括以 下步骤：

S1、对鱼眼镜头进行标定，获取鱼眼镜头的参数；

S2、进行图像中心的提取；

S3、利用鱼眼镜头的参数进行重投影，得到畸变矫正的效果图。

作为本发明的进一步改进，步骤S1包括：采用球形模型来表示图像点， 获取鱼眼镜头的内参。

作为本发明的进一步改进，步骤S1包括：投影空间模型坐标系与图像 坐标系之间的关系用公式(1)来表达，

其中，坐标(u,v)是图像坐标系的坐标，(x,y,z)投影空间模型坐标系的坐标， θ是入射光线与鱼眼镜头光轴的夹角，标准的鱼眼镜头的投影模型整理为公 式(2)：

其中，r是图像坐标到图像中心的距离，(c_x,c_y)是图像中心坐标；

加入一个矫正的因子a₁，最终投影模型整理为公式(3)：

鱼眼镜头的内参包括c_x,c_y,a₀,a₁。

作为本发明的进一步改进，步骤S2包括：

S21、载入原图；

S22、对载入的图像按一定阈值进行二值化处理；

S23、对二值化图像进行膨胀处理；

S24、利用水平方向坐标求平均值；

S25、对平均值数据由小到大排序，并遍历该平均值数据，找到最长的平稳 区域的数据段，作为最可靠的边界数据，平稳区域为均值完全相等；

S26、获取到最平稳区域段的数据后，采用Kasa圆拟合法得到拟合的圆以 及圆心。

作为本发明的进一步改进，步骤S2还包括步骤S27：在灰度图上画出 拟合的圆以及圆心。

作为本发明的进一步改进，步骤S22为：二值化处理如公式(4)所示：

当图像像素点灰度大于T的时候，设置这个点为全黑，否则为全白。

作为本发明的进一步改进，步骤S26为：

假设{(x₁,y₁),(x₂,y₂),…,(x_n,y_n)}是用于圆拟合的切点坐标数据，对其进行列填 充扩展，构造下面的两个矩阵：

令P＝(q₁,q₂,q₃)^T，按下式计算：P＝P₁^-1P₂

，其中A^-1是A的伪逆矩阵；

则拟合圆的圆心坐标(c_x,c_y)和半径R为：

至此，圆形有效区域的提取完成。

作为本发明的进一步改进，步骤S3包括：

S31、选择矫正后的鱼眼镜头的图像的大小；

S32、构造新的投影曲面；

S33、进行重新映射。

作为本发明的进一步改进，步骤S32包括：

新的投影曲面选择一个垂直于鱼眼镜头主光轴的平面，所有新光线经过新 构造的平面，将构造的曲面转换为投影空间模型坐标系下的坐标，首先将 坐标标准化，

本发明的有益效果是：采用圆心重提取映射法来进行鱼眼图像的畸变 矫正，将鱼眼镜头所拍摄的图像还原到普通相机所拍摄照片的效果。

附图说明