[發明專利]一種平面目標圖像透視變形的矯正方法和系統

有效

• 申請號: 201110435841.1
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN103177250A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 曾培祥
• 申請（專利權）人: 北大方正集團有限公司;方正國際軟件（北京）有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種平面目標圖像透視變形的矯正方法，包括以下步驟：

(1)提取攝像裝置在與目標平面成非垂直角度攝取的圖像，并設定攝像環境參數；

(2)根據攝像環境參數確定垂直變形方向，選擇與垂直變形方向相垂直的方向作為水平變形方向；

(3)根據步驟1得到的攝像環境參數以及步驟2選擇的垂直變形方向、水平變形方向，根據投影射線在垂直變形方向的不同位置i，計算相對應的垂直變形系數v[i]和水平變形系數h[i]；

(4)利用步驟3獲得的垂直變形系數v[i]和水平變形系數h[i]，對步驟1攝取的圖像進行矯正計算，獲得攝像裝置在垂直角度攝取的平面目標圖像。

2.如權利要求1所述的一種平面目標圖像透視變形的矯正方法，其特征是，步驟1中，所述的攝像環境參數的設定方法如下：確定攝像裝置透視中心過成像平面中心p₁₀點到目標平面一點p₁，確定攝像裝置透視中心到p₁點的直線與目標平面的夾角s₁，選定透視中心到p₁點的直線在目標平面投影線上的一點p₂，確定攝像裝置透視中心到目標平面p₂點直線與目標平面的夾角s₂，確定透視中心到p₂點的直線與成像平面的交點p₂₀點，所述成像平面中心p₁₀點是透視中心p₀點對成像平面的正交點；

步驟2中，選擇由成像平面上p₁₀到p₂₀點所確定的直線作為垂直變形方向；

所述的攝像裝置透視中心、目標平面一點p₁和s₁以及p₂和s₂是根據攝像裝置所在攝像環境來確定。

3.如權利要求2所述的一種平面目標圖像透視變形的矯正方法，其特征是：步驟3中，設成像平面垂直方向長度坐標最小值0，最大值x_max，令i＝0到i＝x_max，i增量為1，循環求取投射線經過成像平面M₂垂直方向長度為i，與目標平面相交的y_i點，計算位置i處的垂直方向透視變形矯正系數v[i]＝y_i/i。

4.如權利要求3所述的一種平面目標圖像透視變形的矯正方法，其特征是：步驟3中，再求取y_i到成像平面M₂的垂線長度z_i；透視中心到成像平面M₂的距離記作j₀，計算位置i處的水平方向透視變形矯正系數h[i]＝(j₀+z_i)/j₀。

5.如權利要求1到4中任一項所述的一種平面目標圖像透視變形的矯正方法，其特征是：步驟4中，矯正過程由兩個方向的矯正信息綜合計算獲得每個像素的矯正系數，垂直方向的不同位置具有不同的垂直方向矯正系數，確定目標平面和成像平面在垂直方向上相互映射關系；垂直方向的不同位置上也具有不同的水平方向矯正系數，確定目標平面和成像平面在水平方向上相互映射關系，由此構成目標平面和成像平面的相互映射關系。

6.如權利要求5所述的一種平面目標圖像透視變形的矯正方法，其特征是，所述的矯正過程包括如下步驟：

1)確定目標圖像的寬度和高度；

2)由目標圖像計算每個像素對應源圖像像素的x、y坐標，按插值方法完成映射計算；

所述的源圖像為待矯正的圖像，所述的目標圖像為矯正后的圖像。