，同時(shí)利用雙線性 插值法對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)賦予相應(yīng)的灰度值，與其他方法相比，該種方法在實(shí)際應(yīng)用中測量、運(yùn) 算簡便，準(zhǔn)確度高，能非常方便的在硬件系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0054] 圖1是本發(fā)明流程圖；
[0055] 圖2是標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板成像的示意圖；
[0056] 圖3是光學(xué)系統(tǒng)崎變曲線；
[0057] 圖4是標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像；
[005引圖5是圖4校正后的圖像；
[0化9] 圖6是待校正圖像（待校正圖像是魚眼圖像）；
[0060] 圖7是圖6校正后的圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0061] 本發(fā)明提供了一種魚眼圖像崎變的校正方法，具體包括W下步驟：
[0062] 1】獲取標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像和該魚眼圖像對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像；
[0063] 1.1】將攝像裝置固定在支架上，把標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板垂直放置在攝像裝置前，將攝 像裝置稱為相機(jī)，相機(jī)與監(jiān)視器相連，監(jiān)視器用于顯示相機(jī)采集到的圖像；調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng) 格板與相機(jī)之間的距離，將標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板邊緣充滿整個(gè)監(jiān)視器的視場；其中，支架可選用 六維調(diào)整架，標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板可W選用網(wǎng)格間距為1. 5-2cm正方形標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板；相機(jī) 可采用視場角為128° X95. 2°的相機(jī)；
[0064] 1.2】調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板，使相機(jī)的光軸與標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板垂直且通過標(biāo)準(zhǔn)測試 網(wǎng)格板的中屯、；
[0065] 1. 3】用相機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板拍照，得到標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像；
[0066] 4】對(duì)步驟1】得到的魚眼圖像進(jìn)行崎變測量，
[0067] 4. 1】在魚眼圖像上任意選取4個(gè)點(diǎn)，測量該4個(gè)點(diǎn)與魚眼圖像的中屯、之間的距離，
[0068] 4. 2】步驟4. 1】中的4個(gè)點(diǎn)在實(shí)際圖像中分別對(duì)應(yīng)4個(gè)點(diǎn)，測量實(shí)際圖像中的該4 個(gè)點(diǎn)與實(shí)際圖像的中屯、之間的距離，
[0069] 4. 3】按照公式（1)計(jì)算崎變系數(shù)，
[0070]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 魚眼圖像畸變的校正方法，具體包括以下步驟： 1】獲取標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像和該魚眼圖像對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像； 2】對(duì)步驟1】得到的魚眼圖像進(jìn)行畸變測量； 2. 1】在魚眼圖像上任意選取4個(gè)點(diǎn)，測量這4個(gè)點(diǎn)與魚眼圖像的中心之間的距離， 2. 2】步驟2. 1】中的4個(gè)點(diǎn)在實(shí)際圖像中分別對(duì)應(yīng)4個(gè)點(diǎn)，測量實(shí)際圖像中的這4個(gè)點(diǎn) 與實(shí)際圖像的中心之間的距離， 2. 3】按照公式（1)計(jì)算畸變系數(shù)， q = a0 + a/0 + cr2r02 + er3r03 (I )， 設(shè)魚眼圖像上有一點(diǎn)A，實(shí)際圖像上有一點(diǎn)B，點(diǎn)B是魚眼圖像上的點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖 像中的點(diǎn)，rl為點(diǎn)A與魚眼圖像的中心之間的距離，rO為點(diǎn)B與實(shí)際圖像的中心之間的距 離，aO、al、a2和a3分別為畸變系數(shù)； 根據(jù)步驟2. 1】和步驟2. 2】測量得到的各個(gè)距離，分別代入公式（1)，得到4個(gè)多項(xiàng)式， 通過這4個(gè)多項(xiàng)式，得到a0、al、a2和a3 ; 3】將待校正圖像的中心為第一笛卡兒坐標(biāo)的原點(diǎn)，待校正圖像為魚眼圖像，待校正圖 像上存在點(diǎn)P1，點(diǎn)Pl在第一笛卡兒坐標(biāo)上的坐標(biāo)記為P1 (Xl，yi)，將點(diǎn)Pl變換到極坐標(biāo)系 下，在極坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為P1O 1, Θ); 與待校正圖像對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像的中心為第二笛卡兒坐標(biāo)的原點(diǎn)，由公式（1)求得點(diǎn)Pl 在與待校正圖像對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像上的點(diǎn)的極坐標(biāo)Ov Θ)，將極坐標(biāo)Ov Θ)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)記為 P。，根據(jù)三角函數(shù)計(jì)算公式，求得點(diǎn)Ptl在第二笛卡兒坐標(biāo)的坐標(biāo)，該坐標(biāo)記為P ο(X。，y。)，即 為待校正圖像校正后的的空間信息； 4】將點(diǎn)Pl的灰度值賦予點(diǎn)PJi應(yīng)的像素點(diǎn)； 5】與待校正圖像對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像上的剩余的未賦予灰度值的像素點(diǎn)，用雙線性插值法 確定每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，得到待校正圖像校正后的圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于： 所述步驟3】中的點(diǎn)Pl有至少4個(gè)，按照步驟3】得到與點(diǎn)Pl相同數(shù)量的點(diǎn)Ptl在第二 笛卡兒坐標(biāo)的坐標(biāo)； 所述步驟5】中的雙線性插值法為：設(shè)未賦予灰度值的像素點(diǎn)在第二笛卡兒坐標(biāo)的坐 標(biāo)為點(diǎn)P (X、太），點(diǎn)P的4個(gè)最近的點(diǎn)P。，分別記為C、D、G和H，C、D、G和H的坐 標(biāo)分別為（i，j)，（i+1，j)，（i，j+1)，（i+1，j+l)，C、D、G 和 H 的灰度值分別為 g(C)、g(D)、 g (G)和g (H)，設(shè)存在點(diǎn)E和點(diǎn)F，根據(jù)公式（2)和公式（3)計(jì)算點(diǎn)E和點(diǎn)F的灰度值g (E) 和 g(F): g(E) = (xr -i) [g(D)-g(C)]+g(C) (2) g(F) = (X' -i) [g(H)-g(G)]+g(G) (3) 則點(diǎn)P' (X'，y')點(diǎn)的灰度值g(x'，y')按照公式⑷計(jì)算： g(xr ,yr ) = (yr -j)[g(F)-g(E)]+g(E) (4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于： 所述步驟1】中獲取標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像的方法是： 1. 1】將相機(jī)固定在支架上，把標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板垂直放置在相機(jī)前，相機(jī)與監(jiān)視器相連， 監(jiān)視器用于顯示相機(jī)采集到的圖像； 1.2】調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板，使相機(jī)的光軸與標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板垂直且通過標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格 板的中心； 調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板與相機(jī)之間的距離，將標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板充滿整個(gè)監(jiān)視器的視場； 1. 3】用相機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板拍照，得到標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于： 所述步驟2】中的魚眼圖像的像素點(diǎn)中，存在與魚眼圖像的中心距離最大像素點(diǎn)，該像 素點(diǎn)與魚眼圖像的中心之間的距離為L，以魚眼圖像的中心為圓心0,半徑L/3的魚眼圖像 占據(jù)的區(qū)域?yàn)橹行囊晥?，半?L/3的魚眼圖像占據(jù)的區(qū)域中，去掉中心視場剩余的魚眼圖 像占據(jù)的區(qū)域?yàn)橹虚g視場，魚眼圖像中，去掉中心視場和中間視場，剩余的魚眼圖像占據(jù)的 區(qū)域?yàn)檫吘壱晥觯? 所述步驟2.1】具體如下： 分別在魚眼圖像的中心視場、中間視場和邊緣視場任意選取4個(gè)點(diǎn)，測量所選取的每 個(gè)點(diǎn)與魚眼圖像的中心之間的距離； 所述步驟2. 2】具體如下： 步驟2. 1】中所選取的每個(gè)點(diǎn)在實(shí)際圖像中分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的點(diǎn)，測量實(shí)際圖像中的這些 點(diǎn)與實(shí)際圖像的中心之間的距離； 所述步驟2. 3】具體如下： 按照公式（1)計(jì)算畸變系數(shù)， rx=a0+axii+a2r^ + α3ιξ ⑴， 根據(jù)步驟2. 1】和步驟2. 2】測量得到的各個(gè)距離，分別代入公式（1)，得到中心視場的 4個(gè)多項(xiàng)式、中間視場的4個(gè)多項(xiàng)式和邊緣視場的4個(gè)多項(xiàng)式，通過這些多項(xiàng)式，可分別得到 中心視場的畸變系數(shù)、中間視場和邊緣視場的畸變系數(shù)； 所述步驟5】中， 若點(diǎn)Pl位于中心視場，則在公式⑴中，a0、al、a2和a3為中心視場的畸變系數(shù)， 若點(diǎn)Pl位于中間視場，則在公式⑴中，a0、al、a2和a3為中間視場的畸變系數(shù)， 若點(diǎn)Pl位于邊緣視場，則在公式（1)中，a0、al、a2和a3為邊緣視場的畸變系數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于：所述步驟3】中的點(diǎn) P1，在中心視場、中間視場和邊緣視場分別有至少4個(gè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于： 步驟1.1】中相機(jī)的視場角128° X95.2°，標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板與相機(jī)之間的間距為 I. 5cm ； 步驟2】中，中心視場范圍為0彡L/3彡80mm，中間視場為0 < 2L/3彡110mm，邊緣視 場為 IlOmm〈 L0
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于：所述步驟3】中的點(diǎn) Pl位于標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的網(wǎng)格交點(diǎn)處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于：所述步驟1】中的標(biāo) 準(zhǔn)測試網(wǎng)格板是網(wǎng)格間距為2cm正方形標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的魚眼圖像畸變的校正方法，其特征在于：所述步驟5】中待校 正圖像校正后的圖像是無畸變圖像。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種魚眼圖像畸變的校正方法，該方法首先獲取標(biāo)準(zhǔn)測試網(wǎng)格板的魚眼圖像和該魚眼圖像實(shí)際圖像；然后得到的魚眼圖像進(jìn)行畸變測量，根據(jù)極坐標(biāo)模型對(duì)畸變系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；然后根據(jù)校正模型進(jìn)行校正，為保證校正精度，校正時(shí)按中心視場、中間視場、邊緣視場分段校正；最后用雙線性插值法對(duì)空間變換后的像素賦予相應(yīng)的灰度值以恢復(fù)原來位置的灰度值。本反面運(yùn)算簡便，測量精度高，能很容易在EPGA、DSP等硬件系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。有很高的實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】G06T3-40, G06T5-00
【公開號(hào)】CN104537616
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410809482
【發(fā)明人】王澤鋒, 曹劍中, 陳耀弘, 黃繼江, 張志 , 張兆會(huì), 張海峰, 張凱勝
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月20日