廣角鏡頭畸變圖像校正算法研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，攝像頭在軍事、安防、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域以及人們?nèi)粘Ｉ钪械玫皆絹?lái)越廣泛的應(yīng)用。為獲取更大視場(chǎng)的圖像信息，人們常常使用廣角鏡頭。但是，由于廣角鏡頭自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得所拍攝到的圖像通常會(huì)產(chǎn)生一定程度的非線性畸變，從而導(dǎo)致圖像中物體的幾何位置精度受到影響，使其在圖像測(cè)量、圖像識(shí)別等幾何精度要求較高的領(lǐng)域失去應(yīng)用價(jià)值。因此需要對(duì)廣角鏡頭圖像進(jìn)行畸變校正。圖像畸變校正的研究，是近年來(lái)圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，具有

2、一定的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。
　　通過(guò)分析光學(xué)鏡頭成像及發(fā)生畸變的原理，研究并實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的畸變校正算法，如網(wǎng)格模板校正算法。在此基礎(chǔ)上，引入同心圓模板校正算法，以降低傳統(tǒng)算法的計(jì)算復(fù)雜度。同心圓模板校正算法是基于同心圓半徑擬合的一種簡(jiǎn)單、便捷的算法。該算法利用多個(gè)等間距的同心圓作為模板，并使用廣角鏡頭獲取模板的畸變圖像。通過(guò)對(duì)同心圓模板畸變圖像進(jìn)行濾波、腐蝕等預(yù)處理，提取出圖像中的角點(diǎn)，并進(jìn)行半徑擬合，得到畸變圖像中各同心圓的半

3、徑大小。然后利用多項(xiàng)式曲線擬合技術(shù)，建立畸變校正模型。對(duì)畸變圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，根據(jù)建立好的校正模型，計(jì)算出最終理想的坐標(biāo)點(diǎn)，并利用雙線性插值算法完成圖像灰度的校正，從而最終實(shí)現(xiàn)圖像畸變校正。該算法中，在獲取模板畸變圖像時(shí)需要將鏡頭的光學(xué)中心對(duì)準(zhǔn)圖像幾何中心，如果該配準(zhǔn)不精確將會(huì)導(dǎo)致離心畸變。為克服對(duì)不準(zhǔn)的問(wèn)題，引進(jìn)一個(gè)對(duì)準(zhǔn)用的十字基準(zhǔn)線，利用該基準(zhǔn)線，可以在獲取圖像時(shí)有效地避免離心畸變的產(chǎn)生，同時(shí)減少掃描同心圓的步驟，能有效地提高算