镜头畸变及其校正技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3l卷第1期光学技术V01．31NO．12005年1月OPTICALTECHNIQUEJan．2005文章编号i1002—1582(2005)01—0136—03镜头畸变及其校正技术朱铮涛一，黎绍发(1．华南理工大学计算机科学与工程学院，广州510640；2．广东工业大学信息工程学院)摘要：根据镜头畸变的数学模型，利用平面圆形网格模板的网格交点来求取镜头的径向、切向和薄棱镜畸变系数利用网格交点及其附近的像素点信息，来拟合解析曲面并将所求曲面顶点坐标作为网格交点坐标，使像素位置坐标达到亚像素精度，事先求出镜头畸变系数，并在实际测量

2、中对成像点加以校正的方法，可在不影响处理速度的前提下，提高了求解精度。关键词：镜头畸变；校正技术；亚像素中图分类号：0435文献标识码：ALensdistortionandproofreadingtechnologyZHuZheng—tao．LIShao—fa(1．CollegeofComputerScienceandEngineering，SouthChinaUniv．ofTech．，Guangzhou510640，China)(2．GuangdongUniv．ofTech．，Guangzhou510640，China)Abstract：Basedthemathmodelof

3、lensdistortion，theplaneroundnessgriddingmodelisusedtOcalculatethelensdistor—lionc{*：fficientsofradialdistortionandothernon—linearfactor．ThemethodofusingthegriddingintersectionandthearoundpixelinformationtOcalculatethegriddinginter~ectioncoordinates，thenfitstheparsebendingplaneandsolvesthepea

4、kofbendingplane，mayimprovethepixelp

5、是计算机视觉中的关键设备之一，1镜头畸变及其数学模型[]它的质量(指标)优劣直接影响视觉系统的整体指标：对于在采用CCD摄像机进行视觉测量的场合，由于摄像机光学系统并不是精确地按理想化的由于CCD各像元位置不变，像元间存在极好的几何4qL成像的原理稳定性，所以，在标定量测时，只需考虑镜头畸工作，存在有透变～。研究镜头畸变的规律，从而在硬件系统确定镜畸变，物体点、的条件下利用软件技术消除镜头畸变，对计算机视在摄像机成像面一觉的应用具有重要的现实意义。在目前的摄像机标上实际所成的像J定研究中，对镜头畸变考虑较多的是镜头径向畸变，与理想成像之间／／dr：径t：切而忽略了镜头的切向和薄

6、棱镜等其它非线性畸变因存在有光学畸变．．／素=本文提出了一种利用平面圆形网格模型求取镜误差。主要的畸图1理想图像点与实际头畸变系数的方法，该法考虑镜头的多种畸变，而且变误差分为三图像点位置之间的关系采用亚像素技术提取图像点实际坐标，能比较精确类：径向畸变、偏地求取镜头的畸变系数。对于视觉测量系统，特别心畸变和薄棱镜畸变。第一类只产生径向位置的偏是显微视觉测量系统，事先算出镜头的畸变系数，在差，后两类则既产生径向偏差，又产生切向偏差，图实际测量时，再将实测图像点坐标校正到理想点，然1为无畸变理想图像点位置与有畸变实际图像点位后利用4qL模型算出空间点的坐标，可以在原有硬置之间的关

7、系。件系统的基础上，提高视觉测量的精度：(1)径向变形(径向畸变)：光学镜头径向曲率收稿日期：2004—04—19E-mail：gdkyc@126corn作者简介：朱铮涛(1967一)，男，江苏人，华南理工大学博士研究生，副教授，从事计算机视觉研究。136维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com光学技术第31卷此前提条件下，制作标定块和求取标定点像素坐标取的形心作为中心(Uo，Vo)，中心附近四个网格交的理想值和实际值。我们以图4所示平