[发明专利]一种超广角图像快速畸变矫正方法

摘要

本发明公开了一种面向超广角图像的快速畸变矫正方法，通过经度模型对图像进行矫正。首先利用图像畸变特征确定球面中心和初始半径，然后针对每个像素的位置对半径大小进行优化处理，通过坐标变换进行原始图像和矫正图像的空间坐标转换，最后利用双线性插值获取颜色信息。本发明提出的面向超广角图像的畸变矫正方法能够以较低的运算复杂度实现对超广角图像进行快速畸变矫正，并得到较好的矫正效果，比较适合各种消费级商业系统的使用。

主权项

1.一种超广角图像快速畸变矫正方法，其特征在于包括如下步骤：(1)读入原始图像；设原始图像P(x,y)是一个大小为M×N的二维图像，矫正后图像依然是一幅M×N的二维图像，记为Q(x,y)；(2)根据原始图像的大小，确立矫正图像的大小和畸变中心、初始半径；原始图像P(x,y)中心点记为o，设图像中心为畸变中心，以图像中心点o为中心建立直角坐标系，并设置初始半径R₀；(3)计算矫正图像的每个像素在原始图像的位置；设矫正图像Q(x,y)的一点为q(x_q,y_q)，然后计算矫正点q(x_q,y_q)到中心点o的距离，记为当距离较近时，半径值R略微增大，而当距离较大时，半径值R略微减少，对每一点赋予不同的半径值R；设矫正点q(x_q,y_q)在原始图像上的对应点为p(x_p,y_p)，根据经度矫正算法可以得到点p(x_p,y_p)和q(x_q,y_q)的对应关系：半径值R通过以下公式计算：R＝R₀×0.9^k                                    (2)其中，表示矫正点q(x_q,y_q)到中心点o的距离关系，根据这个距离关系对半径值进行微调；(4)通过双线性插值获取该点的颜色信息；通过公式(1)，计算得到在原始图像p(x_p,y_p)上的坐标，选择该点周围的4个最近整数像素点(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(i+1,j+1)，通过对这4个点的颜色值加权平均，得到坐标(x_p,y_p)的颜色值，也即得到矫正图像在点(x_q,y_q)的颜色值：其中ε₁＝|x_p‑i|,ε₂＝|y_p‑j|；(5)遍历矫正图像Q(x,y)上的每个坐标，按照步骤(3)和(4)计算其对应的颜色值，得到整幅图像的颜色值，也即得到整个矫正图像Q(x,y)。