一種球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法，包括：設(shè)置初始值i＝0、Ri＝0.80，設(shè)置j＝0、Tj＝0.80；根據(jù)球面透視投影模型對(duì)魚(yú)眼畸變圖像進(jìn)行校正，得到校正輸出圖像；對(duì)得到的校正輸出圖像進(jìn)行灰度圖轉(zhuǎn)換后，依次進(jìn)行腐蝕、膨脹、開(kāi)閉運(yùn)算處理，得到基于閉運(yùn)算的重建圖像；對(duì)重建圖像進(jìn)行霍夫線段檢測(cè)得到物體邊緣特征直線；獲取θ＝90°±5°與θ＝0°±5°的物體邊緣特征直線所占比例PER(i,j)滿足PER(i,j)≥95％的PER(i,j)及其對(duì)應(yīng)的橫向畸變系數(shù)Ri與縱向畸變系數(shù)Tj；從PER(i,j)中選取最大值PERmax(s,t)對(duì)應(yīng)的橫向畸變系數(shù)Rs與縱向畸變系數(shù)Tt作為球面透視投影模型校正參數(shù)。本發(fā)明具有成本低、計(jì)算復(fù)雜度小等特定，可廣泛應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，特別是涉及一種球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，相比于普通鏡頭，魚(yú)眼鏡頭具有更廣的視場(chǎng)角，故其可獲取更多的圖像信息；但實(shí)際應(yīng)用中，魚(yú)眼鏡頭所記錄的圖像均為全景畸變的魚(yú)眼畸變圖像。如果要在企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中推廣應(yīng)用魚(yú)眼監(jiān)控系統(tǒng)，就必須先解決魚(yú)眼鏡頭全景畸變的校正問(wèn)題。
[0003]魚(yú)眼畸變圖像的校正主要分三步:第一步為魚(yú)眼畸變圖像有效區(qū)域的提取，第二步為魚(yú)眼畸變圖像的畸變校正模型的應(yīng)用，第三步為插值處理。其中，第二步的核心為獲取畸變校正模型的模型參數(shù)；因?yàn)榛冃ＵＰ偷哪Ｐ蛥?shù)的準(zhǔn)確性會(huì)直接影響魚(yú)眼畸變圖像的校正效果。目前，畸變校正模型主要有基于經(jīng)度坐標(biāo)的校正模型、等距投影校正模型和球面透視投影模型:基于經(jīng)度坐標(biāo)的校正模型和等距投影校正模型只能實(shí)現(xiàn)一般大廣角的畸變圖像的校正，對(duì)于超大廣角的畸變圖像則校正效果較差，比如，達(dá)到甚至超過(guò)180度的魚(yú)眼畸變圖像。對(duì)于當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的畸變校正效果較好的球面透視投影模型，其模型參數(shù)的獲取需要用到棋盤(pán)模板、激光設(shè)備與復(fù)雜的精密儀器等，且模型參數(shù)獲取的計(jì)算復(fù)雜度也較高。
[0004]由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，球面透視投影模型校正參數(shù)獲取成本高，且校正參數(shù)獲取的計(jì)算復(fù)雜度也較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種成本低、計(jì)算復(fù)雜度也比較低的球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
[0007]一種球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1、設(shè)置i = O、Ri = 0.80 ;其中，i為非負(fù)整數(shù)，且O≤i ( 40 ;橫向畸變系數(shù)Ri為實(shí)數(shù)，且0.80 < Ri < 1.20 ;i與Ri之間的關(guān)系為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0009]步驟2、設(shè)置j = O、Tj = 0.80 ;其中，j為非負(fù)整數(shù)，且O≤j≤40 ;縱向畸變系數(shù)Tj為實(shí)數(shù)，且0.80 ( Tj ( 1.20 ；j與Tj之間的關(guān)系為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0010]步驟3、根據(jù)球面透視投影模型

【權(quán)利要求】
1.一種球面透視投影模型校正參數(shù)獲取方法，其特征在于，所述校正參數(shù)獲取方法包括如下步驟: 步驟1、設(shè)置i = O、Ri = 0.80 ;其中，i為非負(fù)整數(shù)，且O < i ( 40 ;橫向畸變系數(shù)Ri為實(shí)數(shù)，且0.80 < Ri < 1.20 ;i與Ri之間的關(guān)系為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系； 步驟2、設(shè)置j = O、Tj = 0.80 ;其中，j為非負(fù)整數(shù)，且O < j < 40 ;縱向畸變系數(shù)Tj為實(shí)數(shù)，且0.80 ( Tj ( 1.20 ；j與Tj之間的關(guān)系為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系； 步驟3、根據(jù)球面透視投影模型
對(duì)魚(yú)眼畸變圖像進(jìn)行校正，

得到校正輸出圖像；其中，(U，ν)τ為校正輸出圖像所在坐標(biāo)系的坐標(biāo)點(diǎn)；(x，y)為魚(yú)眼畸變


圖像所在坐標(biāo)系的坐標(biāo)點(diǎn)
Z為景深系數(shù)，r為球面透視投影模型的半徑； 步驟4、對(duì)步驟3得到的校正輸出圖像進(jìn)行灰度圖轉(zhuǎn)換后，依次進(jìn)行腐蝕、膨脹、開(kāi)閉運(yùn)算處理，得到基于閉運(yùn)算的重建圖像； 步驟5、采用隨機(jī)霍夫變換對(duì)重建圖像進(jìn)行霍夫線段檢測(cè)，得到重建圖像中的物體邊緣特征直線； 步驟6、在所有重建圖像的物體邊緣特征直線中，獲取Θ =90° ±5°與Θ =0° ±5°的物體邊緣特征直線所占比例PER(i，j)，并判斷PER(i，j) > 95%是否成立:如果成立，則存儲(chǔ)PER(i，j)及其對(duì)應(yīng)的橫向畸變系數(shù)Ri與縱向畸變系數(shù)Tj ;其中，Θ為物體邊緣特征直線與水平線的夾角； 步驟7、判斷j>40是否成立:如果不成立，則令j = j+UTj = Tj+0.01，返回步驟3 ;如果成立，則執(zhí)行步驟8; 步驟8、判斷i>40是否成立:如果不成立,則令i = i+1、Ri = Ri+0.01,返回步驟2 ;如果成立，則執(zhí)行步驟9; 步驟9、從已存儲(chǔ)的PER(i，j)中選取最大值PERmax(s，t)對(duì)應(yīng)的橫向畸變系數(shù)Rs與縱向畸變系數(shù)Tt作為球面透視投影模型校正參數(shù)；其中，s e 1、t e j。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK104200468SQ201410433029
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】程德強(qiáng), 劉洋, 趙國(guó), 張劍英, 劉海, 李雷達(dá), 金玉 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)