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基于直线特征的摄像机镜头畸变标定方法

Camera Distortion Calibration Method Based on Straight Line Characteristics

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摘要

在多视域广角成像系统中,为了保证后续图像拼接的质量,必须对从广角镜头所获得的畸变图像进行校正。利用图像中直线特征的畸变标定方法,并且提出一种带权重因子的弯曲测度指标函数,离图像中心不同距离的曲线给予不同的权重值,作为求取最终畸变参数的目标函数。在最小化目标函数过程中,求解出最优畸变系数。并基于工程实例,分别利用传统基于直线特征的畸变校正方法与本文方法对目标图像进行畸变校正。实验结果表明,本文方法仅仅利用单幅图像就能获得高精度的畸变标定,在噪声水平小于2 pixel时,对应坐标的均方根误差能控制在0.3 pixel以内。同时该方法操作简单、方便、易于实现。

Abstract

In the multi-view and wide-angle imaging system, in order to guarantee the quality of subsequent image mosaic, the distorted image obtained from the wide-angle camera must correct. The linear characteristics in the image is utilized to correct the distortion and a bending measurement function is put forward with weight factor that gives each curve line the different weight values in accordance with the distance from the image center as the object function for obtaining the final distortion cofficients. The optimal distortion coefficients is obtained by minimizing the objective function. And based on the engineering examples, are used respectively the traditional distortion correction method based on linear characteristics and the proposed method to correct the target distort image. Experimental results show that the proposed method can only use single image to obtain high accuracy distortion calibration coefficient, under the condition that the noise level is less than 2 pixel, the root mean square error of the corresponding coordinates within 0.3 pixel.At the same time, the proposed method is simple, convenient and easy to implement.

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补充资料

中图分类号:TP391.4

DOI:10.3788/aos201535.0615001

所属栏目:机器视觉

基金项目:吉林省科技发展计划项目(20126016)

收稿日期:2014-11-14

修改稿日期:2015-01-06

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

张敏:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033中国科学院大学, 北京 100049
金龙旭:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
李国宁:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
武奕楠:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
韩双丽:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033

联系人作者:张敏(ciompzhangmin@163.com)

备注:张敏(1990—),女,博士研究生,主要从事光电成像与图像处理方面的研究。

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引用该论文

Zhang Min,Jin Longxu,Li Guoning,Wu Yinan,Han Shuangli. Camera Distortion Calibration Method Based on Straight Line Characteristics[J]. Acta Optica Sinica, 2015, 35(6): 0615001

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被引情况

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