[發明專利]一種基于線段特征的超廣角鏡頭相片畸變校正方法

有效

• 申請號: 202211314646.8
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115760595B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 常曉宇;王敏;王港;郭爭強;劉宇;張曉男;謝鑫浩;孫方德;朱進;陳金勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06V10/40;G06V10/75
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種基于線段特征的超廣角鏡頭相片畸變校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，采用LSD算法對超廣角鏡頭圖像IM提取線段，得到線段集合L_set；

步驟2，將整個超廣角鏡頭圖像IM劃分為4*4個區域，第i行第j列的區域記為Z_ij；

步驟3，分別定義圖像的上下左右邊緣區域E_top、E_bot、E_lef和E_rig，僅校正該區域內的直線畸變；

步驟4，通過位置關系分別獲取位于各邊緣區域中的線段集合L_E；具體來說，根據如下條件判斷L_set中的線段l是否隸屬于相應的線段集合L_E：

E∈{E_top,E_bot,E_lef,E_rig}

式中，N()表示線段的像素數目，d表示比例閾值；

步驟5，以邊緣區域線段集合L_E中線段的傾角θ為依據，按間隔dθ將L_E等間距分為多個線段子集線段子集的計算方式如下：

if?θ_min+dθ×(k-1)≤θ_lθ_min+dθ×k

式中，int()為向上取整，θ_l表示線段l的傾角，θ_min和θ_max分別為線段子集中線段傾角的最小值和最大值；

步驟6，依據線段的傾角和距離約束，在線段子集中尋找線段對，構成匹配線段集合具體來說，若線段子集中的兩條線段l_i和l_j滿足以下條件，則認為由其構成的線段對(l_i,l_j)屬于匹配線段集合

其中，|*|表示求絕對值，θ_thr表示線段傾角差的閾值，||*||代表線段的長度，dis()表示求兩點之間的距離，P^M表示相應線段的中點，λ表示線段位置約束閾值；

步驟7，基于獲取的匹配線段集合生成線段特征校正點集P_line；具體方式為：

對于匹配線段集合中的線段對(l_i,l_j)，將距離所在邊緣區域E邊界更近的線段作為待校正線段l_a，設l_a的起點和終點分別為和則待校正線段終點的計算方式如下：

式中，l_a表示由線段對(l_i,l_j)產生的待校正線段，||l_a||表示l_a的線段長度，表示求傾角差的絕對值；

存在c個線段特征校正點的集合P_line表示為：

式中，表示由線段產生的校正點對，為校正前點的位置，為校正后點的位置；

步驟8，在超廣角鏡頭圖像IM的每個子區域Z_ij內均勻選擇點，形成全域校正匹配點集P_adj；

步驟9，依據全域校正匹配點集P_adj建立二次多項式校正模型，通過最小二乘法校正超廣角鏡頭圖像IM，得到校正后圖像IM_adj。

2.根據權利要求1所述的一種基于線段特征的超廣角鏡頭相片畸變校正方法，其特征在于，步驟8中，全域校正匹配點集P_adj由非線段區域點集P_noline和線段特征校正點集P_line組成：

P_adj＝P_noline+P_line

式中，為區域Z_m的中點，Z_m是指與邊緣線段集合L_E不相交的區域，由部分邊緣區域和中心區域組成。