[发明专利]一种用于全视角三维测量仪光学系统的畸变矫正算法

权利要求书

1.一种用于全视角三维测量仪光学系统的畸变矫正方法，其特征在于所述畸变矫正方法适用的全视角三维测量仪光学系统由低畸变广角成像光学镜头和线阵CMOS相机组成，低畸变广角光学镜头将搜集到的可见光图像清晰成像在线阵CMOS相机焦面上；所述低畸变广角成像光学镜头采用了F-Theta镜头结构；所述低畸变广角成像光学镜头的焦距为26.07mm；所述低畸变广角成像光学镜头的工作波段为480～650nm，视场角为90º，工作距离为3m～100m，最大远心度为0.137°；所述低畸变广角成像光学镜头的F数为4， MTF为0视场≥0.4＠100lp/mm，0.7视场≥0.3＠100lp/mm；所述线阵CMOS相机为4×8192分辨率、5μm×5μm像元的大小的线阵传感器；畸变矫正方法的具体步骤如下：

一、畸变关系建立

构建标准图像与畸变图像坐标之间的映射关系，生成畸变矫正系数文件或畸变矫正表格文件；

二、畸变图像矫正

利用生成的畸变矫正系数文件或畸变矫正表格文件对输入的畸变图像进行矫正，最终获得矫正后的标准图像。

2.根据权利要求1所述的用于全视角三维测量仪光学系统的畸变矫正方法，其特征在于所述畸变关系建立的具体步骤如下：

1）根据用户提供的相机参数和实际标靶，利用理想成像投影关系计算控制点的标准图像坐标；

2）根据实际畸变后的靶标图像，获取控制点在畸变图像坐标系中的坐标；

3）如果采用函数表达法对畸变关系进行描述，则利用步骤1）、2）获得的控制点标准图像坐标和畸变图像坐标对映射函数中的参数进行拟合，并按照协议生成畸变矫正系数文件；

4）如果采用表格法对畸变关系进行描述，则对步骤1）、2）获得的控制点标准图像坐标和畸变图像坐标插值，并按照协议生成畸变矫正表格文件。

3.根据权利要求1所述的用于全视角三维测量仪光学系统的畸变矫正方法，其特征在于所述畸变图像矫正的具体步骤如下：

1）如果利用畸变矫正系数文件进行图像矫正，则利用文件中的系数计算矫正后标准图像各像元在畸变图像中对应的坐标；

2）如果利用畸变矫正表格文件进行图像矫正，则在文件中的表格中查找矫正后标准图像各像元在畸变图像中对应的坐标；

3）根据矫正后标准图像各像元在畸变图像中的坐标，在用户的输入畸变图像中插值查找这些坐标对应的图像灰度信息；

4）将查找到的灰度信息进行整合，对标准图像中像素坐标超出畸变图像范围的点进行灰度置零处理，生成畸变矫正后的图像。