一种光学镜头摄像机图象几何畸变的修正方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第5卷(A版)第7期中国图象图形学报Vol5(A)，NO．72000年7月Jouraa[ofImageandGraphics1uly2000一种光学镜头摄像机图象几何畸变的修正方法1)一7时亲黧嘉研叮^，'、中3T；{f摘要由于光学镜头会产生几何畸变，井且摄像机成象平面与景一～物平面间存在着倾角和转角，因而光学镜头摄像机获取的图象存在着非线性的几何畸变，在对图象进行检测和定量分析之前，应消除这些畸变．为此，应用多项政变形技术和双线性插值方法。研究了一种摄像机拍摄图象几何畸变的修正方法，并讨论了控制点的选取方法．实验结果表明，应

2、用三次多项式变形技术，选取少量控制点即～可得到理凰想的校正结果．该方法简便实用，可用于圊定条件下摄eraL1AOShi—zhong．GAOPei—huantSUYitWANGDa—peng(Department0fc。m砒盯slent．InstituteofL'~nputerApplicationsLia~*ingNormalUnit,eray，Dalianll6029)AbstractImageswithseveregeometricaldistort／ons—whichareinducedbycartier8tensandpositioa、mustbecorrected

3、beforeextractingquantitativemeasurements．Inthispaper，wepresentageometriccalibrationmethodforlensC~rllerabyapplfingpolynomialwarpingandbilinearinterpolationtanddiscussestheselectionpatternofcontrolpoints．First．weimplementgeneralpolynomialwarp／ngalgorithmandabilinear／nterpolationalgorithminV

4、isualC5．O．thenwedemonstratethat，forCOnMRiOnopticallens·imageswithgeometricdistortionscanberectifiedwithcubicpolynomialwarpingmethodusingonlyafewcontrolpo／nts．Thismethodissimpleandpractical·andcanbeusedincamerafixedsituations，such8Soperatingtableandon—lineindustryinspect[oJ1，tOacquirelossle

5、ssimages．Practicalapplicationinlotteryprintingqualityinspectionshowsthatthemethodisreliahleandvalid．KeywordsPolynom／slwarpingtBilinearinterpolationtGeometricrecti{ication则进一步介绍了更高次的多项式变形技术和曲面的0引言高斯拟合，以及椭圆拟合方法；关于象素点灰度插值方法．文献[1，3]介绍了双线性插值方法．然而，对于在用光学镜头摄像机采集图象时．由于受景物对具体问题，还需要探讨各种方法的适用性，以便确定象与

6、摄像机三维空间相对位置关系、镜头畸变和摄像更简单有效的方法．机质量等因素的影响，其采集的图象存在着几伺畸本文应用多项式变形技术和双线性插值方法，开变．在进行基于图象分析的运动检测、模式匹配等定发了一种简便实用的光学镜头摄像机拍摄图象几何量分析时，就需要对有几何畸变的图象进行校正或对畸变的修正方法，并对其进行了实验研究，同时讨论摄像机进行几何标定，以产生精确的不失真的图象．了控制点和多项式次数的选取问题．研究表明，在一这包括空间坐标变换和象素点灰度插值两部分工作．般情况下，对使用广角监控镜头的摄像机，只需应用其中，空间坐标变换是关键性的一步．参考文献[1]介三次多项式变形技术

7、和双线性插值法，选取十几个控绍了空间坐标变换的二元二次多项式法，文献[2t3]制点，就可消除镜头产生的桶形畸变和由于摄像机与基盒礓目；国家自然科学基金资助项目(69973019)l辽宁省科技基金资助项目(9910200203)收稿日期：1999一O9—02}改回日期：2000—03—13维普资讯http://www.cqvip.com中国图象图形学报第5卷(A版)景物平面的倾斜产生的扭曲，并得到理想的校正图象．该方法已实际应用于彩票喷印检测系统中．教果2灰度插值方法良好．象素点灰度插值是采用双线性内插法．该方法1空