[發明專利]一種設備帶角度側裝的魚眼圖像校正方法

有效

• 申請號: 201810018934.6
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108230241B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 任軼;劉愛玲;劉琛;尹萍;邢新智
• 申請（專利權）人: 濟南中維世紀科技有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T5/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明公開了一種設備帶角度側裝的魚眼圖像校正方法，包括以下步驟：魚眼有效范圍提取；對圖像進行桶形畸變粗校正；對圖像進行角度校正；對校正后的圖像進行有效范圍切割；對圖像進行三次貝塞爾曲線反向投影變換；對結果圖像進行有效范圍切割。本發明不僅可以使得獲取的原始魚眼圖像有效面積占比最大化，還能對側裝帶一定角度時獲取的魚眼圖像有一定的角度修正，對魚眼圖像有一個良好的校正結果，此外，利用本發明所提到的方法校正能最小限度的對圖像內容進行裁剪，保證有效監控面積最大化。

技術領域

本發明涉及一種圖像校正方法，具體涉及一種設備帶角度側裝的魚眼圖像校正方法。

背景技術

魚眼鏡頭是一種焦距為16mm或更短的并且視角接近或等于180°的鏡頭。它是一種極端的廣角鏡頭。魚眼鏡頭屬于超廣角鏡頭中的一種特殊鏡頭，它的視力角力求達到或超出人眼所能看到的范圍。魚眼鏡頭圖像的超大廣角特點，使得鏡頭所拍攝圖像能夠給人十分強烈的透視效果，然而這種震撼人心的感染力不得不以十分強烈的圖像畸變作為代價。這種畸變的結果就是只有鏡頭中心景物幾乎沒有畸變，其他地方都存在嚴重的景物失真，這種失真規則是，越遠離鏡頭中心的景物形變越嚴重。想要在這種嚴重失真圖像的基礎上恢復出真實景物，就需要進行失真圖像的幾何校正。

現有技術涉及的校正方法，存在圖像像素點離中心點越遠，校正效果越不理想，校正后裁剪有效面積過大，且大多是針對整圓的魚眼圖像來進行的算法設計等問題。中國專利公開號CN104778656公開了球面透視投影的魚眼圖像校正方法，需要對獲取的魚眼圖像到球面的映射進行計算，此映射過程不僅計算量大，且主要針對的是整圓的魚眼圖像。中國專利公開號CN103996172公開了一種基于多步校正的魚眼圖像校正方法，該方法不僅需要一個對攝像機鏡頭定標的過程，且校正后的圖像離中心點距離越遠，則越呈現出一種拉長的放射狀，整體圖像需要裁剪的面積較大，與使用魚眼鏡頭是為了保證大視野的目的相違背。

發明內容

為彌補現有技術的不足，本發明提供一種帶角度側裝的魚眼圖像校正方法，利用鼓型魚眼圖像最大限度的利用傳感器，使得獲得的魚眼圖像有效監控面積占比更大。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種設備帶角度側裝的魚眼圖像校正方法，其特殊之處在于：

包括以下步驟：

S1、魚眼有效范圍提取：

采集鼓型魚眼圖像，采用逐列掃描算法對采集的原始圖像進行有效范圍的提取；

S2、對圖像進行桶形畸變粗校正：

S2.1、尋找最適橫縱坐標的畸變因子設為k1、k2；

S2.2、已知桶形畸變數學模型為r_u=r_d(1+kr_d²)，其中r_u是非畸變圖像中某像素點到圖像中心的距離，r_d是畸變后該像素點到圖像中心的距離，k是畸變因子，由于r_u，r_d與畸變橫縱坐標x_u，y_u以及x_d，y_d有關，將步驟S2.1中的橫縱坐標畸變因子帶入畸變數學模型公式，可得到變形公式：x_u=x_d(1+k1x_d²+k2y_d²)；

S2.3、由于桶形畸變校正橫坐標根據1/2W對稱，縱坐標根據1/2H對稱，因此在遍歷圖像時以1/2W和1/2H為分界線，設畸變圖像上像素點橫縱坐標為（x_d，y_d），校正后未畸變圖像為（x_u，y_u），L1為當前像素點縱坐標位置，L2為當前像素點橫坐標位置，可得到以下一組方程：