廣角鏡頭畸變圖像校正算法研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，攝像頭在軍事、安防、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域以及人們?nèi)粘Ｉ钪械玫皆絹碓綇V泛的應(yīng)用。為獲取更大視場的圖像信息，人們常常使用廣角鏡頭。但是，由于廣角鏡頭自身的結(jié)構(gòu)特點，使得所拍攝到的圖像通常會產(chǎn)生一定程度的非線性畸變，從而導(dǎo)致圖像中物體的幾何位置精度受到影響，使其在圖像測量、圖像識別等幾何精度要求較高的領(lǐng)域失去應(yīng)用價值。因此需要對廣角鏡頭圖像進(jìn)行畸變校正。圖像畸變校正的研究，是近年來圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域的一個熱點問題，具有

2、一定的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。
　　通過分析光學(xué)鏡頭成像及發(fā)生畸變的原理，研究并實現(xiàn)傳統(tǒng)的畸變校正算法，如網(wǎng)格模板校正算法。在此基礎(chǔ)上，引入同心圓模板校正算法，以降低傳統(tǒng)算法的計算復(fù)雜度。同心圓模板校正算法是基于同心圓半徑擬合的一種簡單、便捷的算法。該算法利用多個等間距的同心圓作為模板，并使用廣角鏡頭獲取模板的畸變圖像。通過對同心圓模板畸變圖像進(jìn)行濾波、腐蝕等預(yù)處理，提取出圖像中的角點，并進(jìn)行半徑擬合，得到畸變圖像中各同心圓的半

3、徑大小。然后利用多項式曲線擬合技術(shù)，建立畸變校正模型。對畸變圖像中的每一個像素點，根據(jù)建立好的校正模型，計算出最終理想的坐標(biāo)點，并利用雙線性插值算法完成圖像灰度的校正，從而最終實現(xiàn)圖像畸變校正。該算法中，在獲取模板畸變圖像時需要將鏡頭的光學(xué)中心對準(zhǔn)圖像幾何中心，如果該配準(zhǔn)不精確將會導(dǎo)致離心畸變。為克服對不準(zhǔn)的問題，引進(jìn)一個對準(zhǔn)用的十字基準(zhǔn)線，利用該基準(zhǔn)線，可以在獲取圖像時有效地避免離心畸變的產(chǎn)生，同時減少掃描同心圓的步驟，能有效地提高算