[发明专利]利用曲线拟合校正摄像机径向畸变的方法

权利要求书

1.一种利用曲线拟合校正摄像机径向畸变的方法，其特征在于：采用棋盘格作为模板，采集该模板的图像并寻找畸变中心，然后检测棋盘格上直线的投影点集并将图像平面的原点移至畸变的中心，利用圆拟合方法得到原直线投影的圆弧的方程，从而得到径向畸变参数，最后利用传统的基于平面标定方法估计其余摄像机内部参数。

2.根据权利要求1所述的利用曲线拟合校正摄像机径向畸变的方法，其特征是，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、在一张白纸上打印黑白棋盘格，然后将其贴在一个平板上制成模板；

步骤二、采用待测摄像机拍摄一副该模板的图像并转化为位图格式作为初始图像，然后利用harris角点检测方法得到畸变中心坐标；

步骤三、将初始图像减去畸变中心坐标得到修正图像，再使用霍夫变换求取修正图像中棋盘格的直线，得到直线的投影点集坐标；

步骤四、将同一直线的投影点集合利用圆拟合关系拟合为一个圆的参数方程a(x²+y²)+bx+cy+d＝0，其中：x、y为步骤三中得到的投影点集的坐标，a、b、c、d为圆参数；

步骤五、根据直线投影的圆弧方程与畸变参数的关系获得畸变参数，然后通过畸变参数采用反投影方法对原始畸变图像进行无畸变恢复，得到理想的无畸变图像；

步骤六、重复步骤五直至求出初始图像中的每一条直线的畸变参数后对其求平均值作为初始图像的径向畸变参数，从而完成对摄像机径向畸变的校准。

3.根据权利要求2所述的利用曲线拟合校正摄像机径向畸变的方法，其特征是，所述的初始图像的角点的空间坐标x_c及其图像坐标x_d与径向基础矩阵F_r满足：x_d^TF_rx_c＝0，其中：x_d^T表示x_d坐标矢量的转置，径向基础矩阵F_r与初始图像的畸变中心e满足：e^TF_r＝0，其中：e^T表示矢量e的转置，利用这一约束最终得到畸变中心坐标e。

4.根据权利要求2所述的利用曲线拟合校正摄像机径向畸变的方法，其特征是，所述的圆弧方程与畸变参数的关系式为：其中：k₁表示畸变参数，(x₀，y₀)表示步骤四拟合所得圆的圆心坐标，r为圆的半径。