專(zhuān)利名稱(chēng)：一種直線目標(biāo)的圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)和畸變系數(shù)的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像測(cè)量領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種直線目標(biāo)的圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)和畸變系數(shù)的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)視 覺(jué)領(lǐng)域常常要求通過(guò)圖像對(duì)攝影目標(biāo)進(jìn)行空間三維測(cè)量，其中，圖像畸變對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響很大，要求在測(cè)量過(guò)程中通過(guò)獲取圖像的畸變系數(shù)對(duì)圖像點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行畸變改正。目前，圖像畸變系數(shù)的計(jì)算方法有兩種一是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，即利用專(zhuān)用的儀器設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定，提供給用戶；二是在攝影之前在攝影范圍內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量的控制點(diǎn)，通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出畸變系數(shù)。然而，這兩種方法無(wú)法對(duì)現(xiàn)有圖像進(jìn)行畸變計(jì)算，特別是，圖像像主點(diǎn)的坐標(biāo)也會(huì)影響圖像畸變系數(shù)的標(biāo)定。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直線目標(biāo)的圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)和畸變系數(shù)的測(cè)定方法，該測(cè)定方法通過(guò)對(duì)圖片上多個(gè)對(duì)稱(chēng)曲線上的點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，測(cè)定出曲線對(duì)稱(chēng)軸的方程，并根據(jù)多個(gè)對(duì)稱(chēng)軸方程進(jìn)行擬合，進(jìn)而測(cè)算出其交點(diǎn)坐標(biāo)，即為圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)，然后通過(guò)對(duì)多個(gè)對(duì)稱(chēng)曲線進(jìn)行恢復(fù)的方法，測(cè)定出圖像的畸變系數(shù)；該測(cè)定方法是針對(duì)已成像的圖片，完成對(duì)圖像畸變系數(shù)和圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)定，不需要在攝影之前對(duì)攝影設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定或在攝影范圍內(nèi)布設(shè)標(biāo)志。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種直線目標(biāo)的圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)和畸變系數(shù)的測(cè)定方法，該測(cè)定方法包括以下步驟10.成像曲線目標(biāo)的對(duì)稱(chēng)軸直線方程101.利用攝像設(shè)備對(duì)直線目標(biāo)進(jìn)行拍照，獲得圖像，直線目標(biāo)在圖像上顯示為對(duì)稱(chēng)曲線；建立以圖像中心為原點(diǎn)，橫坐標(biāo)為X軸，縱坐標(biāo)為y軸的圖像坐標(biāo)系o-xy ；102.從圖像中選擇m條對(duì)稱(chēng)曲線作為測(cè)定對(duì)象，m為整數(shù)，且m彡2，選擇一條對(duì)稱(chēng)曲線進(jìn)行步驟103至步驟110的操作；103.從測(cè)定對(duì)象上選取n個(gè)圖像點(diǎn)，n為整數(shù)，且n彡5，獲取n個(gè)圖像點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系o-xy中的二維坐標(biāo)(Xi, Yi),其中i = I, 2, ...n ；104.用二次多項(xiàng)式Ax^+Bxiyi+Cy^+Dxi+Eyi+I=。對(duì)步驟103中的測(cè)定對(duì)象進(jìn)行擬合，其中，A、B、C、D和E均為二次多項(xiàng)式系數(shù)，Xi和yi表示測(cè)定對(duì)象上的圖像點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系o-xy中的二維坐標(biāo)，利用式(I)計(jì)算出二次多項(xiàng)式系數(shù)A、B、C、D和E，
權(quán)利要求
1. 一種直線目標(biāo)的圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)和畸變系數(shù)的測(cè)定方法，其特征在于，該測(cè)定方法包括以下步驟 .10.成像曲線目標(biāo)的對(duì)稱(chēng)軸直線方程 .101.利用攝像設(shè)備對(duì)直線目標(biāo)進(jìn)行拍照，獲得圖像，直線目標(biāo)在圖像上顯示為對(duì)稱(chēng)曲線；建立以圖像中心為原點(diǎn)，橫坐標(biāo)為X軸，縱坐標(biāo)為y軸的圖像坐標(biāo)系O-Xy ； .102.從圖像中選擇m條對(duì)稱(chēng)曲線作為測(cè)定對(duì)象，m為整數(shù)，且m> 2，選擇一條對(duì)稱(chēng)曲線進(jìn)行步驟103至步驟110的操作； .103.從測(cè)定對(duì)象上選取n個(gè)圖像點(diǎn)，n為整數(shù)，且n彡5，獲取n個(gè)圖像點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系o-xy中的二維坐標(biāo)(Xi, Y1),其中i = I, 2, ...n ； .104.用二次多項(xiàng)式Ax^+Bxiyi+Cy^+Dxi+Eyi+I=。對(duì)步驟103中的測(cè)定對(duì)象進(jìn)行擬合，其中，A、B、C、D和E均為二次多項(xiàng)式系數(shù)，Xi和Ji表示測(cè)定對(duì)象上的圖像點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系o-xy中的二維坐標(biāo)，利用式(I)計(jì)算出二次多項(xiàng)式系數(shù)A、B、C、D和E，
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種直線目標(biāo)的圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)和畸變系數(shù)的測(cè)定方法，包括步驟10.成像曲線目標(biāo)的對(duì)稱(chēng)軸直線方程對(duì)測(cè)定對(duì)象進(jìn)行擬合，計(jì)算出測(cè)定對(duì)象的對(duì)稱(chēng)軸的斜率；測(cè)定對(duì)象的圖像點(diǎn)轉(zhuǎn)換到在曲線坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；測(cè)算出拋物線方程系數(shù)；利用拋物線的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)換至圖像坐標(biāo)系的坐標(biāo)；建立測(cè)定對(duì)象對(duì)稱(chēng)軸的直線方程；20.圖像像主點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)算；30.測(cè)定圖像畸變系數(shù)從測(cè)定對(duì)象上選取圖像點(diǎn)，獲取圖像點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系中的二維坐標(biāo)；建立畸變系數(shù)方程；恢復(fù)畸變后，測(cè)定對(duì)象由曲線變?yōu)橹本€；列出測(cè)定對(duì)象的法方程式；建立測(cè)定對(duì)象的法方程式，測(cè)算出圖像的畸變系數(shù)。該測(cè)定方法可以對(duì)已成像的圖片進(jìn)行圖像畸變系數(shù)和像主點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)定。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102800084SQ20121020576
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者沙月進(jìn), 翁永玲, 占小康 申請(qǐng)人:東南大學(xué)