[发明专利]一种基于多步校正的鱼眼图像校正方法

摘要

本发明介绍了一种基于多步校正的鱼眼图像校正方法，针对现有的常规校正模型造成的图像放大、边缘信息丢失等不足，采用多步校正的思想构建校正模型，该校正模型构建的关键点在于：建立基于多项式模型的鱼眼图像尺寸缩放因子，利用鱼眼图像尺寸缩放因子，对鱼眼图像进行第一次校正；采用邻域插值法对第一次校正图像进行插值处理；建立基于向后映射法的除法模型，利用该除法模型，对插值处理后的第一次校正图像进行第二次校正，得到第二次校正图像。校正模型对鱼眼图像的校正解决了校正图像边缘信息缺失、图像扩大、畸变校正不彻底等问题，使得鱼眼镜头的绝大部分信息都完整地保留了下来，并改善了图像边缘模糊的情况。

主权项

一种基于多步校正的鱼眼图像校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对鱼眼摄像机的镜头进行标定，获取摄像机镜头的内参矩阵，包括鱼眼图像畸变中心坐标、像素尺寸因子和相机焦距；步骤2、建立基于多项式模型的鱼眼图像尺寸缩放因子，该尺寸缩放因子用来描述鱼眼图像中的像素点到鱼眼图像畸变中心的距离与校正图像中的像素点与校正图像中心的距离的线性关系，根据不同角度下拍摄的棋盘格鱼眼图像中棋盘角点的坐标，采用张正友标定法得到多项式模型的多项式系数，进而得到鱼眼图像尺寸缩放因子；步骤3、利用鱼眼图像尺寸缩放因子，对待校正的鱼眼图像进行校正，以鱼眼图像畸变中心坐标作为坐标原点，对鱼眼图像中每一个像素点的横坐标、纵坐标分别乘以鱼眼图像尺寸缩放因子，得到各像素点在校正图像中的坐标，然后将得到的各坐标对应的像素点填充得到各坐标值处，得到第一次校正图像；步骤4、采用邻域插值法对第一次校正图像进行插值处理；步骤5、建立基于向后映射法的除法模型，该模型用来描述第一次校正图像中的像素点到第一次校正图像中心的距离与校正图像中的像素点与校正图像中心的距离的线性关系，该模型的输入为第一次校正图像中像素点的坐标，该模型的输出为基于向后映射法的除法模型的校正算子；步骤6、利用基于向后映射法的除法模型，对插值处理后的第一次校正图像进行第二次校正，得到第二次校正图像；步骤6‑1、建立与第一次校正图像大小相同的空白图像；步骤6‑2、利用基于向后映射法的除法模型，计算出校正算子；步骤6‑3、在空白图像中以第一次校正图像中心坐标为坐标原点，对每一个像素点的横坐标、纵坐标均乘以校正算子，得到各像素点要填充的像素坐标值；步骤6‑4、利用步骤6‑3得到的各像素点要填充的像素坐标值，从插值处理后的第一次校正图像中找到对应的像素值并填充到空白图像中，得到第二次校正图像；步骤7、检验校正的图像精度，若第二次校正的图像中的弧线都已经校正为直线并且该图像中的景物满足透视投影关系，则当前校正图像为最终校正图像，得到原始鱼眼图像与最终校正图像之间的像素位置映射关系，否则返回步骤2。