[發(fā)明專利]一種鏡頭畸變校正的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210554898.8
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103124334A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周勇;孫彬;阮思恩
• 申請（專利權(quán)）人: 四川九洲電器集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鏡頭畸變校正的方法。?

背景技術(shù)

圖像質(zhì)量的處理，是針對圖像信號進(jìn)行各種變換以達(dá)到更好畫質(zhì)的各種技術(shù)處理。目前針對圖像畫質(zhì)的各種處理技術(shù)，包括圖像降噪、對比度增強、邊緣增強等，都能對畫質(zhì)的改善和提高起到作用。?

在圖像傳感器獲取圖像信息之前，必須通過鏡頭進(jìn)行成像。在物理上，由于鏡頭是由各種透鏡組成的，被攝物體經(jīng)過透鏡成像后變成了彎曲的。反映到圖像上，所拍攝到的物體便成了彎曲的，這便是鏡頭的畸變。由于畸變，圖像中看到的物體失去了原來正確的形狀。通常我們可以通過兩種方式來減小畸變：1、對單一透鏡改變鏡片的外形，采用最佳的外形可以使畸變減小到最小程度。這要求我們更換鏡頭，同時也會增加硬件上的成本；2、根據(jù)鏡頭畸變模型進(jìn)行畸變校正。這種方法不會增加硬件上的成本，但是在圖像后端處理會增加計算量。?

在畸變校正模型中，我們一般只考慮對畸變影響最大的線性畸變參數(shù)部分。現(xiàn)有的校正方法中，在求取線性畸變參數(shù)k的時候一般用逐差法得到若干k的樣本值，然后求取其平均值。若要獲取較為精確的平均值，必須要求大樣本。這就要求多次采用畸變模型進(jìn)行k的不同樣本值的計算，大大增加了計算量。因此，為了減小計算量，而不得不使用較小的樣本，獲取k的均值。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于任意鏡頭線性畸變校正的方法。?

一種鏡頭畸變校正的方法，其特征在于，包括步驟：?

（1）在平面上繪制鏡頭校正所需的參考圓，并確定參考圓的圓心和半徑；同時，在參考圓的圓周上描繪N個點，做為校正時的參考點；?

（2）用待校正鏡頭對參考圓進(jìn)行拍攝，獲取拍攝后的畸變圖形；?

（3）獲取鏡頭畸變失真后N個點的圓周半徑值r₁,r₂,…,r_n；?

（4）將畸變失真后N個點的圓周半徑值r₁,r₂,…，r_n，通過算術(shù)平均處理，得到畸變失真的圓周半徑平均值

（5）將畸變失真的圓周半徑平均值通過畸變失真變換，得到鏡頭畸變失真系數(shù)k；?

（6）通過畸變失真系數(shù)k生成坐標(biāo)位置校正表；?

（7）將鏡頭畸變失真后的圖像像素點的坐標(biāo)位置(x，y)，通過坐標(biāo)位置校正表查表，得到鏡頭畸變校正后像素點的坐標(biāo)位置(x′,y′)；?

（8）將鏡頭畸變失真后的圖像像素點，通過重構(gòu)處理，得到鏡頭畸變校正后的圖像像素點。?

通過一種簡單的方法得到線性畸變模型中的畸變系數(shù)，從而對失真的圖像進(jìn)行校正，提高圖像質(zhì)量。在獲取畸變系數(shù)過程中無需進(jìn)行大量的計算，而僅僅需要進(jìn)行簡單的鏡頭中心到畸變像素點的半徑測量，大大降低了計算量。能夠充分利用失真圖像的大量像素點來獲得線性畸變模型中的畸變系數(shù)，使得到的畸變系數(shù)更加精確。?

所述畸變失真的圓周半徑平均值

所述鏡頭畸變失真系數(shù)k是通過參考圓原始半徑R與畸變失真圓周半徑平均值的一種相對比例關(guān)系映射產(chǎn)生的，采用公式計算。?

所述鏡頭畸變校正后像素點的坐標(biāo)位置(x′,y′)由公式?x′=x+kx(x²+y²),y′＝y(tǒng)+ky(x²+y²)計算所得。?

本發(fā)明的有益效果是：1、計算簡單：只需要測量多個半徑采樣點的在鏡頭畸變后的長度后做算術(shù)平均，然后再做畸變失真變換即可得到畸變系數(shù)。在對連續(xù)視頻圖像進(jìn)行畸變校正時每一幀校正采用同一張坐標(biāo)位置校正表，每次只需要查表即可校正坐標(biāo)位置，大大降低了計算量。2、校正結(jié)果精確：由于計算方法簡單，在獲取圓周采樣點的時候，能夠獲取大量的采樣點，例如100點甚至更多的點，對大采樣點進(jìn)行算術(shù)平均時能夠非常接近于統(tǒng)計平均。這樣便能夠獲得更加準(zhǔn)確的畸變系數(shù)k。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的鏡頭畸變校正方法所用到參考圓周的示意圖。?

圖2是參考圓經(jīng)過待校正鏡頭拍攝后的畸變圓周的示意圖。?

圖3是雙線性內(nèi)插的簡要介紹示意圖?

具體實施方式

本發(fā)明的鏡頭畸變校正方法的一個較佳實施例：?

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的原理進(jìn)行詳細(xì)說明。并對各步驟加以詳細(xì)描述。?

步驟S1：取一張普通的白紙，并且做一參考圓，圓心為O，半徑為R。在圓周上選取N個點作為參考點。?