一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114820289A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210488785.6(22)申请日2022.05.06(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人孟偲韦兆祥陈潜谭心媛申宏彬(74)专利代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465专利代理师符继超(51)Int.Cl.G06T3/00(2006.01)G06T3/40(2006.01)G06T5/00(2006.01)G06T7/80(2017.01)权利要求书3页说明书8页附图6页(54)发明名称一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法(57)摘要本发明公开了一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，包括：获取拍摄待矫正鱼眼图像的相机的内参矩阵和径向畸变系数；根据预设盒形曲面中间占比和投影点后移距离，以及预设矫正图像分辨率，计算在投影坐标系中生成的矫正图像的宽和高；根据内参矩阵和径向畸变系数，从矫正图像的初始位置开始行遍历每一个像素点，计算矫正图像上全部像素点的像素值，得到矫正图像；获取矫正图像的人工考察结果，如果满足需求，则矫正完成；如果不满足需求，则重新设置盒形曲面中间占比和投影点后移距离；循环执行，直至矫正完成。该方法可精准保留鱼眼图像上的全部信息，且矫正后直线恢复效果和视觉效果良好，构建的数学模型易于分析，参数调整简单方便。CN114820289ACN114820289A权利要求书1/3页1.一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取拍摄待矫正鱼眼图像的相机的内参矩阵和径向畸变系数；S2、根据预设盒形曲面中间占比和投影点后移距离，以及预设矫正图像分辨率，计算在投影坐标系中生成的矫正图像的宽和高；根据所述内参矩阵和径向畸变系数，从所述矫正图像的初始位置开始行遍历每一个像素点，计算所述矫正图像上全部像素点的像素值，得到矫正图像；S3、获取所述矫正图像的人工考察结果，如果满足需求，则矫正完成；如果不满足需求，则重新设置所述盒形曲面中间占比和投影点后移距离；S4、循环执行步骤S2～步骤S3，直至矫正完成。2.如权利要求1所述的一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、根据预设盒形曲面中间占比和投影点后移距离，以及预设矫正图像分辨率，计算在投影坐标系中生成的矫正图像的宽和高；S22、从初始位置开始，确定所述矫正图像到所述待矫正鱼眼图像之间的像素坐标映射，根据所述径向畸变系数，分别计算投影方位角α和投影方位角θ；S23、根据所述投影方位角α和投影方位角θ，以及所述内参矩阵，计算所述矫正图像上每一个像素点映射到所述待矫正鱼眼图像上的像素坐标；S24、根据所述像素坐标，使用双线性插值法，插值计算所述矫正图像上全部像素点的像素值，得到矫正图像。3.如权利要求1所述的一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，其特征在于，分别通过如下公式计算在投影坐标系中生成的矫正图像的宽和高：上式中，wR表示所述矫正图像的宽；hR表示所述矫正图像的高；ac表示所述盒形曲面中间占比；d表示所述投影点后移距离。4.如权利要求2所述的一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，其特征在于，所述步骤S22包括：S221、从初始位置开始，确定所述矫正图像到所述待矫正鱼眼图像之间的像素坐标映射，计算所述矫正图像上每一个像素点在所述投影坐标系中的坐标；S222、根据所述矫正图像上每一个像素点在所述投影坐标系中的坐标，计算所述矫正图像上每一个像素点投影到盒形曲面上的坐标；S223、根据所述矫正图像上每一个像素点投影到盒形曲面上的坐标和所述径向畸变系数，分别计算投影方位角α和投影方位角θ。5.如权利要求4所述的一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，其特征在于，通过如下公式计算所述矫正图像上每一个像素点在所述投影坐标系中的坐标：2CN114820289A权利要求书2/3页上式中，[x3；y3；z3]表示所述矫正图像上的像素点在所述投影坐标系中的坐标；表示所述矫正图像上的像素点的像素坐标；wR表示所述矫正图像的宽；hR表示所述矫正图像的高；Cols表示矫正图像的水平分辨率；Rows表示矫正图像的垂直分辨率；d表示所述投影点后移距离。6.如权利要求4所述的一种基于径向对称投影模型的鱼眼图像矫正方法，其特征在于，通过如下公式计算所述矫正图像上每一个像素点投影到盒形曲面上的坐标：上式中，[x3；y3；z3]表示所述矫正图像上的像素点在所述投影坐标系中的坐标；ac表示盒形曲面中间占比；[xr；yr；zr]表示所述矫正图像上的像素点在盒形曲面上的坐标；d表示所述投影点后移距离。7.如权利要求4所