[發明專利]免定標便捷的單目鏡頭圖像徑向畸變矯正方法

有效

• 申請號: 201710872090.7
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107492080B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李融;潘涌;徐以波;朱建;韓國堯
• 申請（專利權）人: 杭州云棲智慧視通科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張海洋

1.一種免定標便捷的單目鏡頭圖像徑向畸變矯正方法，其特征在于，分為以下步驟：

1）對于單目攝像頭所獲取的單個圖像或視頻中的某一幀圖像，在圖像上標出3個矯正標記點；

2）根據圖像的畸變特征，構造徑向畸變矯正計算模型；

3）對矯正標記點進行數據優化，以消除誤差和提高矯正算法的魯棒性；所述的對矯正標記點進行數據優化，是指對輸入數據進行數據矯正，以消除數據的誤差并提高矯正算法的魯棒性；記矯正標記點為P₁，P₂，P₃，它們的坐標分別表示為：P₁ (x₁,y₁), P₂ (x₂,y₂), P₃(x₃,y₃)，對P₂進行調整優化，設P₂調整后的點為P₄，取P₄=sP₂；求取判別式E：

A = y₃r₃² – y₁r₁²

B = x₃r₃² – x₁r₁²

C = y₂r₂² – y₁r₁²

D = x₂r₂² – x₁r₁²

E = A*D – B*C

其中r為P相對于原點的距離

當E≥0，無需調整標記點，即s=1，P₄=P₂；當E0，采用二分優化方法搜索出最優的P₄代替P₂；取s_a=s₀，s_b=1，s₀計算方式為：

s₀ = ( y₁(x₃-x₁) –x₁ (y₃-y₁) )/( y₂(x₃-x₁) – x₂(y₃-y₁) )

按以下兩步循環迭代優化搜索最優的s，直到s_b – s_a小于預定的閥值：

1）取s = (s_a + s_b)/2，P₄=sP₂，計算判別式E；

2）如果E≥0，s_a = s，否則s_b = s₀

迭代結束后取P₄=s_aP₂；

4）運用優化后的矯正標記點，對畸變矯正計算模型進行數值求解，反求徑向畸變參數；

5）根據徑向畸變參數，進行圖像矯正，即計算矯正圖片上每一點的像素值。

2.如權利要求1所述的免定標便捷的單目鏡頭圖像徑向畸變矯正方法，其特征在于，步驟1）所述的矯正標記點，其輸入準則為：

1）這三點畸變前是一條直線，畸變后按輸入順序形成一條折線段；折線段不能有重疊和迂回，選擇靠近畸變中心；

2）畸變中心點在這3個矯正標記點所形成的三角形之外；

3）3個矯正標記點分別和畸變中心點的連線，必須按照順時針或逆時針統一排列；

4）3個矯正標記點中的任兩點和畸變中心點不能三點共線。