[发明专利]一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正方法及设备

说明书

一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正方法及设备，图像校正方法包括以下步骤：步骤一、找到圆柱状物体两侧的边线，并将圆柱状物体图像区域单独提取出来；步骤二、将圆柱状物体图像区域按照拍摄原图的高度中心线与宽度中心线建立坐标系；步骤三、根据相机拍摄焦距以及圆柱状物体图像区域正方向宽度求得拍摄得到的圆柱状物体角度，再结合圆柱状物体的半径求得圆柱状物体中心距离焦点距离；将圆柱状物体透视失真图像上的每一点与校正后图像上每一点相对应，从而使透视失真图像得到校正。本发明同时提供了一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正系统、终端设备以及计算机可读存储介质。本发明使圆柱曲面的形状、纹理或者损伤的尺寸测量更为准确。

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正方法及设备。

背景技术

在2010年，天津科技大学研究人员提出基于柱面反投影算法的三维物体表面纹理重建方法，该方法只将圆柱状物体的拍摄条件等同为远心镜头成像模型，这种模型在实际问题中只占有较小比例，对于工程中大量的针孔成像模型是不适用的。当前基于图像处理的检测技术成为大量科研人员的研究方向，出现了很多新技术、新装置。其中对圆柱状物体的表面检测时，还没有一个简单有效的方法能够使圆柱状物体图像的变形按照实际表面纹理进行校正，进而在检测过程中直接对透视成像失真图像的处理，这使得检测的结果与实际情况有着较大的误差。基于以上情况，需要提出一种校正方法，将失真的柱面图像进行校正。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的对圆柱状物体的表面检测时没有对失真图像进行校正的问题，提供一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正方法及设备，避免检测结果出现很大的误差，使圆柱曲面的形状、纹理或者损伤的尺寸测量更为准确。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正方法，包括以下步骤：

步骤一、找到圆柱状物体两侧的边线，并将圆柱状物体图像区域单独提取出来；

步骤二、将圆柱状物体图像区域按照拍摄原图的高度中心线与宽度中心线建立坐标系；

步骤三、根据相机拍摄焦距以及圆柱状物体图像区域正方向宽度求得拍摄得到的圆柱状物体角度，再结合圆柱状物体的半径求得圆柱状物体中心距离焦点距离；将圆柱状物体透视失真图像上的每一点与校正后图像上每一点相对应，从而使透视失真图像得到校正。

作为本发明图像校正方法的一种优选方案，所述的步骤二按照拍摄原图的高度中心线建立坐标系的y轴，按照宽度中心线建立坐标系的x轴。

作为本发明图像校正方法的一种优选方案，所述的步骤三已知相机的拍摄焦距为f，圆柱状物体的半径为r，可知圆柱状物体区域的图像正方向宽度x0，按下式求得拍摄得到的圆柱状物体角度α，圆柱状物体中心距离焦点距离z：

α＝π-arctan(x0/f)

z＝r/cosα

圆柱状物体图像上任意一点(x₁,y₁)及其校正之后图像上所对应的点(x₂,y₂)关系如下式：

依据上式将圆柱状物体透视失真图像上的每一点与校正后图像上每一点相对应，从而使透视失真图像得到校正。

本发明还提供一种圆柱状物体透视成像失真的图像校正系统，包括：

圆柱状物体图像区域提取模块，用于找到圆柱状物体两侧的边线，并将圆柱状物体图像区域单独提取出来；

坐标系建立模块，用于将圆柱状物体图像区域按照拍摄原图的高度中心线与宽度中心线建立坐标系；