[发明专利]免定标便捷的单目镜头图像径向畸变矫正方法

权利要求书

1.一种免定标便捷的单目镜头图像径向畸变矫正方法，其特征在于，分为以下步骤：

1）对于单目摄像头所获取的单个图像或视频中的某一帧图像，在图像上标出3个矫正标记点；

2）根据图像的畸变特征，构造径向畸变矫正计算模型；

3）对矫正标记点进行数据优化，以消除误差和提高矫正算法的鲁棒性；所述的对矫正标记点进行数据优化，是指对输入数据进行数据矫正，以消除数据的误差并提高矫正算法的鲁棒性；记矫正标记点为P₁，P₂，P₃，它们的坐标分别表示为：P₁ (x₁,y₁), P₂ (x₂,y₂), P₃(x₃,y₃)，对P₂进行调整优化，设P₂调整后的点为P₄，取P₄=sP₂；求取判别式E：

A = y₃r₃² – y₁r₁²

B = x₃r₃² – x₁r₁²

C = y₂r₂² – y₁r₁²

D = x₂r₂² – x₁r₁²

E = A*D – B*C

其中r为P相对于原点的距离

当E≥0，无需调整标记点，即s=1，P₄=P₂；当E0，采用二分优化方法搜索出最优的P₄代替P₂；取s_a=s₀，s_b=1，s₀计算方式为：

s₀ = ( y₁(x₃-x₁) –x₁ (y₃-y₁) )/( y₂(x₃-x₁) – x₂(y₃-y₁) )

按以下两步循环迭代优化搜索最优的s，直到s_b – s_a小于预定的阀值：

1）取s = (s_a + s_b)/2，P₄=sP₂，计算判别式E；

2）如果E≥0，s_a = s，否则s_b = s₀

迭代结束后取P₄=s_aP₂；

4）运用优化后的矫正标记点，对畸变矫正计算模型进行数值求解，反求径向畸变参数；

5）根据径向畸变参数，进行图像矫正，即计算矫正图片上每一点的像素值。

2.如权利要求1所述的免定标便捷的单目镜头图像径向畸变矫正方法，其特征在于，步骤1）所述的矫正标记点，其输入准则为：

1）这三点畸变前是一条直线，畸变后按输入顺序形成一条折线段；折线段不能有重叠和迂回，选择靠近畸变中心；

2）畸变中心点在这3个矫正标记点所形成的三角形之外；

3）3个矫正标记点分别和畸变中心点的连线，必须按照顺时针或逆时针统一排列；

4）3个矫正标记点中的任两点和畸变中心点不能三点共线。