[发明专利]一种与摄影设备无关的影像畸变标定方法

摘要

本发明公开了一种与摄影设备无关的影像畸变标定方法，其步骤是：在被标定像片的图像中选择一条直线目标，在其起点A、中点B和终点C各选择一点，测量三个像素点的像平面坐标(x_A，y_A)、(x_B，y_B)、(x_C，y_C)；利用这三点的坐标计算畸变类型。给定中间点B一个足够大的畸变向径Δr_b，使得经过改正后的A′、B′、C′三点存在相反的畸变类型。根据假定的畸变向径计算假定的影像畸变系数。利用假定的影像畸变参数计算A、B、C三点的消除畸变后的位置A′、B′、C′的向径。计算消除假定的影像畸变后，A′、B′、C′的位置的像素坐标。利用分中法，进行迭代趋近计算，得到影像畸变系数k₁。本发明方法以数码图像为标定对象，脱离摄影机本身而对各种渠道获取的数码图像(包括：历史图像、网络传输图像等等)进行畸变系数的标定。

主权项

1、一种与摄影设备无关的影像畸变标定方法，其步骤是：第一步：在被标定像片的图像中选择一条成像清晰、边界明显的直线目标；第二步：在直线目标的起点A、中点B和终点C各选择一像素点，测量直线目标上的三个像素点的像平面坐标(x_A，y_A)、(x_B，y_B)、(x_C，y_C)；该平面坐标系是以相片中心点O为原点的平面直角坐标系，单位为像素；第三步：利用这三点的坐标计算畸变类型，具体方法是：用解析法计算直线AC和OB交点D的坐标，计算OD、OB的距离；如果OD＜OB，影像畸变为桶形畸变；如果OD＝OB，A、B、C三点共线，影像没有畸变；若OD＞OB，影像存在枕形畸变；第四步：给定中间点B一个足够大的畸变向径Δr_b，使得根据Δr_b对A、B、C三点经过改正后的A′、B′、C′三点存在相反的畸变类型；第五步：根据假定的畸变向径可以计算假定的影像畸变系数：k₁＝Δr_b/(r_b+Δr_b)³第六步：利用假定的影像畸变参数计算A、B、C三点的消除畸变后的位置A′、B′、C′的向径：ra′=ra+k1ra3rb′=rb+k1rb3rc′=rc+k1rc3]]>其中：r_a、r_b、r_c分别为A、B、C点的向径；第七步：计算消除假定的影像畸变后，A′、B′、C′的位置的像素坐标：xa′=xa′(1+ra′/ra)ya′=ya′(1+ra′/ra)xb′=xb′(1+rb′/rb)yb′=yb′(1+rb′/rb)xc′=xc′(1+rc′/rc)yc′=yc′(1+rc′/rc)]]>第八步：判断A′、B′、C′的畸变类型，由于Δr_b足够大，A′、B′、C′的畸变类型与A、B、C的畸变相反；第九步：利用分中法，假定中间点B的畸变向径用第五步～第八步的方法计算，依改正后的位置A″、B″、C″和畸变类型；第十步：在B、B″、B′三点之间，选择畸变类型相异的两点，返回第九步进一步用分中法计算，其中将上次在第九步中假定的中间点的畸变向径再缩小一半，依次往复，进行迭代趋近计算；当相邻两次计算的畸变向径之差小于设定的像素值，迭代趋近计算结束，得到影像畸变系数k₁。