[发明专利]一种用于自动光学检测的镜头畸变矫正方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于自动光学检测的镜头畸变矫正方法及系统。其过程为：选取非均匀棋盘格作为标定板，获取畸变图形；对畸变图形进行角点粗提取；对粗提取的密集角点通过腐蚀膨胀和blob分析进行精确角点提取，得到真正角点；计算真正角点坐标与理想图角点坐标之间的畸变模型参数；根据畸变模型参数和理想图中每个像素点的坐标计算畸变图形中每个像素点的坐标；根据畸变图形中每个像素点的坐标获取根据畸变图形中每个像素点坐标对应的像素值。本发明采用非均匀的棋盘，使边缘特征点分布更多更密集，这样更加接近实际情况，计算出来的畸变模型参数更合理；通过腐蚀膨胀和blob分析提取真正角点，角点提取精度高，畸变矫正效果好。

技术领域

本发明属于AOI自动检测技术领域，具体涉及一种用于自动光学检测的镜头畸变矫正方法及系统。

背景技术

在自动检测领域以及视觉测量领域中，相机镜头的好坏直接影响检测或者测量效果，目前市场上有很多类型的镜头，但不同程度上会引起畸变，即使是再昂贵，效果再好的镜头，也不能规避畸变。那么在检测和测量时，首先就要解决畸变对后续处理的影响，尽量矫正畸变。现有畸变矫正采用的是均匀的棋盘格，由于畸变多分布在边缘，采用均匀棋盘格计算的结果误差较大；并且在精确提取角点的过程中一般采用角点去除的方法剔除冗余角点，过程复杂，角点提取精度低，最终矫正效果差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种用于自动光学检测的镜头畸变矫正方法及系统。

本发明采用的技术方案是：一种用于自动光学检测的镜头畸变矫正方法，包括以下步骤：

步骤1，选取非均匀棋盘格作为标定板，待矫正镜头拍摄标定板获取畸变图形；

步骤2，对畸变图形进行角点粗提取，得到密集角点；

步骤3，对粗提取的密集角点通过腐蚀膨胀和blob分析进行精确角点提取，得到真正角点；

步骤4，计算真正角点坐标与理想图角点坐标之间的畸变模型参数；

步骤5，根据畸变模型参数和理想图中每个像素点的坐标计算畸变图形中每个像素点的坐标；

步骤6，根据畸变图形中每个像素点的坐标获取畸变图形中每个像素点坐标对应的像素值。

进一步地，所述对畸变图形进行角点粗提取的过程为：对畸变图形进行二值化处理得到二值图像，对二值图像进行模板匹配，得到密集角点。

进一步地，所述畸变模型参数通过最小二乘法和LM优化计算得到。

进一步地，所述畸变图形中每个像素点的坐标的计算方法为：

式中：x、y分别为畸变图形中的每个像素点的横纵坐标，u、v分别为理想图中的每个像素点的横纵坐标，a_ij、b_ij分别为真正角点坐标与理想图角点坐标之间畸变模型参数，N取值为3或4。

更进一步地，所述畸变图形中每个像素点坐标对应的像素值通过将畸变图形中每个像素点的坐标在畸变图中进行双线性插值的方法得到。

一种用于自动光学检测的镜头畸变矫正系统，包括：

图像采集模块，用于采集畸变图形，并将畸变图形发送至角点粗提取模块；

角点粗提取模块，用于对收到的畸变图形进行角点粗提取，得到密集角点，并将其发送至角点精确提取模块；

角点精确提取模块，用于对密集角点通过腐蚀膨胀和blob分析进行精确角点提取，得到真正角点，并将其发送至畸变坐标生成模块；