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基于双线性插值的鱼眼图像校正方法.pdf

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第29卷第2期计算机应用与软件Vol.29No．2 2012年2月CompuTerApplicaTionsandSofTwareFeb．2012 基于双线性插值的鱼眼图像校正方法 吴桂萍1，2吴巍1王成2毕昆2 1(武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070) 2(北京农业智能装备技术研究中心北京100097) 摘要鱼眼镜头具有大视场、短焦距等优点，近年来被广泛应用到不同的领域。由于鱼眼镜头成像存在较大的畸变，目前主要 用来目标监测，在目标物体的识别方面应用得很少。为此，提出一种基于球面透视投影约束的鱼眼图像校正方法，并用双线性插值 法对校正后的图像进行填充，为鱼眼镜头在目标物体识别跟踪方面的应用做了准备工作。实验结果表明采用上述方法能够很好地 对鱼眼图像畸变进行校正，且校正后的鱼眼图像符合人的直观感觉，真实感较强，图像边缘清晰。 关键词鱼眼镜头球面投影标定校正双线性插值 中图分类号TP391．41文献标识码A AFISHEYEIMAGECORRECTIONMETHODBASEDONBILINEARINTERPOLATION WuGuiping1，2WuWei1WangCheng2BiKun2 1(CollegeofInformationEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，Hubei，China) 2(BeijingResearchCenterforInformationTechnologyinAgriculture，Beijing100097，China) AbstractBecauseofiTswideangleandshorTfocusvirTues，inrecenTyearsThefisheyelensiswidelyusedindifferenTfields．SinceThere isfairlylargedisTorTioninfisheyelensimagegeneraTion，iTisnowmainlyusedinTargeTmoniToringraTherThanTargeTobjecTdisTinguishing． ThereforeThepaperproposesafisheyeimagecorrecTionmeThodbasedonsphericalperspecTiveprojecTionconsTrainTandfillsThecorrecTed imagewiThbilinearinTerpolaTionsoasTodopreparaTionworkforTheapplicaTionofThefisheyelensToTargeTobjecTdisTinguishingand pursuing．ExperimenTresulTsshowThaTTheabovemenTionedmeThodcanwellcorrecTThefisheyeimagedisTorTion．ThecorrecTedfisheye imagesareinlinewiThpeople’sinTuiTivesense，highlyrealisTicandsmooThalongTheboundary． KeywordsFisheyelensSphericalprojecTionCalibraTionCorrecTionBilinearinTerpolaTion 就会出现目标图像的闪烁。为了克服这些问题，本文提出通过 0引言球面透视投影约束，结合双线性插值来补充校正后的图像，实现 鱼眼图像校正，且校正后的图像清晰，图像尺寸没有发生大的变 鱼眼镜头的视场角很大，大概在度到度之间，且以 180270换。图1为一幅视场为185°的鱼眼图像。 凝视方式工作，不需要旋转和扫描，体积小、成本低、光能损失低 等优点。目前在机器人导航、视频会议、监视和虚拟现实应用等 许多计算机视角领域，都需要使用具有较大视场的广角或鱼眼 摄像机，因此鱼眼镜头的使用会越来越受欢迎。由于鱼眼或者 广角摄像机采集的图像存在严重变形，如果想使用这些具有严 重变形图像的透视投影信息，就需要将这些变形图像校正为人 们习惯的透视投影图像。目前的校正方法主要是采用平面透视 投影约束，通过编写校正模型将空间直线的投影曲线映射为图 像平面上的直线，如:等距投影、等立体角投影和正交投影校正 模型。文献［1］提出采用立方体投影模型来校正畸变的鱼眼图图1鱼眼镜头采集的图像 像，校正后的图像真实感强，但是不能实现畸变图像的完整矫在平面透视投影情况下，透视投影图像必须满足平面透视 正，有部分区域不能变换到矫正后的图形的相应位置。目前这投影约束，也就是说对于空间直线的透视投影必须为图像平面 些方法，主要考