[发明专利]基于非均匀采样的图像校正系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种图像处理系统，尤其涉及一种基于 非均匀采样的图像校正系统；此外，本发明还涉及一种基于非均匀采样的图像校 正方法。

背景技术

射影变换是两个平面之间的映射关系，即使位于同一平面的物体，他们的图 像也会发生射影畸变。在畸变的图像中，原本平行的直线不再平行，给后期图像 处理带来很多不便。为了恢复欧氏空间的度量关系，现有的校正方法都是在得到 畸变的数字图像后，通过计算校正射影畸变。

由于摄像机的像平面与被拍摄平面很可能不平行，将引起拍摄图像的射影畸 变，这与相机本身没有任何关系，而与摄像机的安装高度和倾角有关。图像出现 射影畸变后，被拍摄平面上原来平行的直线在图像中变得不平行，比如拍摄的铁 轨可能在图像中相交；被拍摄平面上原来为矩形的物体变成梯形，比如从倒车用 摄像机看到的地砖变成梯形。还有很多情形，比如在移动机器人拍摄到的地面信 息中也存在这种现象。另外，即便摄像机的像平面与被拍摄平面完全平行，图像 空间也无法度量被拍摄平面上的距离信息，此种情况可认为是投影畸变的一种退 化情形。射影畸变后的图像给后期的处理和模式识别带来很多不便。

根据小孔成像原理，设有空间任意点[X_M Y_M Z_M]^T，其对应像点的坐标为[x_u y_v1]T 则有如下关系式：

sxuyv1=K·T·XMYMZM1---(1)]]>

其中K为摄像机的内参数矩阵；T为摄像机的外参数矩阵；S为比例因子， 与摄像机的安装高度和倾角有关。

设Z轴垂直于被拍摄平面。即在该平面上Z＝0，则该平面内任意一点坐标 为[X_M Y_M 0]^T。令T＝[r₁，r₂，r₃，t]，重新整理式(1)，可得： 记M＝[X_M Y_M 1]^T，H＝K·[r₁，r₂，t]，则 有因为单应矩阵H满秩，因此也有：

M=sH-1·m~---(2)]]>