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广角镜头桶形畸变的二元二次多项式修正法

光学技术 2010年第4期36卷 500-504页

作者：张景国蒋大钢李晓峰电子科技大学空天院空天光电系统技术研究所四川成都610054

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于二元二次多项式的修正方法,阐述了其图像的像素坐标校正和像素灰度恢复方法。该方法首先用模板对广角镜头进行对准相对标定,然后用二元二次多项式拟合畸变图像与非畸变图像像素坐标之间的规律... 详细信息

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于二元二次多项式的修正方法,阐述了其图像的像素坐标校正和像素灰度恢复方法。该方法首先用模板对广角镜头进行对准相对标定,然后用二元二次多项式拟合畸变图像与非畸变图像像素坐标之间的规律,最后把该方法应用于某广角镜头拍摄的图像,并采用最小二乘法对校正效果进行评价。结果表明:在不考虑视觉系统具体参数的情况下,该方法能够有效地对广角镜头桶形畸变进行修正。

关键词：广角镜头桶形畸变多项式最小二乘法

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广角镜头桶形畸变的多项式修正方法

合肥工业大学学报（自然科学版） 2007年第12期30卷 1571-1574页

作者：谢颖华铨平浙江纺织服装学院现代教育技术中心浙江宁波315211 浙江纺织服装学院机电信息分院浙江宁波315211

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于多项式的修正方法,该方法首先用模板对广角镜头进行相对标定,然后用四次多项式拟合桶形畸变规律,最后根据拟合多项式对变形图像进行恢复。对于固定焦距视觉系统,在不考虑视觉系统具体参数的... 详细信息

为了修正广角镜头的桶形畸变,提出了一种基于多项式的修正方法,该方法首先用模板对广角镜头进行相对标定,然后用四次多项式拟合桶形畸变规律,最后根据拟合多项式对变形图像进行恢复。对于固定焦距视觉系统,在不考虑视觉系统具体参数的情况下,新的方法能够快速有效地对广角镜头桶形畸变进行修正。该方法在实验中表现出了良好的效果。

关键词：广角镜头桶形畸变多项式

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图像桶形畸变校正的研究与实现

图像桶形畸变校正的研究与实现

作者：冯伟北方工业大学

学位级别：硕士

摄像头拍照时为获取较大的视角势必要加入广角,然而加入广角便不可避免的发生图像桶形畸变,即使抓拍的图像产生鱼眼状中间凸起的形变,而这必将影响下一步的图像处理操作,为了准确的还原原始图像则需要利用各种技术对图像桶形畸变进行校... 详细信息

摄像头拍照时为获取较大的视角势必要加入广角,然而加入广角便不可避免的发生图像桶形畸变,即使抓拍的图像产生鱼眼状中间凸起的形变,而这必将影响下一步的图像处理操作,为了准确的还原原始图像则需要利用各种技术对图像桶形畸变进行校正。现有的图像桶形畸变校正方法主要是利用数字图像处理技术,对拍摄到的含有畸变的图像进行有效校正。该方法可分为利用平面模板的校正方法和利用摄像头特定参数或图像本身特定特征的校正方法两种。利用平面模板方法是预先设定一特殊拍摄模板,获取其标准图像以及畸变图像,利用两幅图像之间预先设定的特殊关联(如模板上某些特定点畸变前后的对应坐标)最终获取两幅图片像素点之间的映射关系从而对图像进行校正;利用摄像头特定参数的校正方法有等效球面模型法,该方法只要预先知道镜头焦距便可根据一定算法对图像进行校正;基于图像本身特征的校正方法主要针对的是所拍摄图像全部基于特定类型,如文本图像,本文提出了一种基于文本图像中文本行特征的校正方法：对文本行膨胀、润滑并获取文本行中心线,然后利用文本中心线的弯曲畸变特性模拟圆形模板的校正方法来获取图像桶形畸变校正参数并最终对图像整体实现桶形校正。本论文主要基于“便携式阅读器”项目中的文本图像处理,在对多种算法进行比较试验中,通过对文本畸变图像校正后的OCR识别率对比来说明了所提算法的有效性。实验表明在项目中完全可以抛开模板来对文本畸变图像进行自动校正,在不降低识别率的同时提高了桶形校正的适应性。

关键词：桶形畸变模板校正文本图像

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桶形畸变图像的一种校正方法

西安邮电学院学报 2012年第2期17卷 27-30,36页

作者：刘亚强陈文艺西安邮电学院通信与信息工程学院陕西西安710121

通过对广角镜头拍摄的图像所产生的几何畸变的特性进行研究,结合摄像头成像原理,提出一种几何校正方法来消除广角镜头引起的桶形畸变。首先通过对广角摄像头进行标定,获得摄像头的径向畸变系数,然后根据与点到畸变图像中心的半径有关的... 详细信息

通过对广角镜头拍摄的图像所产生的几何畸变的特性进行研究,结合摄像头成像原理,提出一种几何校正方法来消除广角镜头引起的桶形畸变。首先通过对广角摄像头进行标定,获得摄像头的径向畸变系数,然后根据与点到畸变图像中心的半径有关的畸变映射关系完成源图像到目标校正图像的空间坐标映射,最后通过最近邻算法完成孔洞填充得到无畸变的图像,从而实现对桶形畸变图像的校正。实验结果表明,这种校正方法对于采用广角镜头拍摄的含有桶形畸变的图像校正效果良好,并具有较好的实用价值。

关键词：几何校正桶形畸变径向畸变灰度级插值

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星载紫外全景成像仪光学系统设计

红外与激光工程 2014年第2期43卷 517-522页

作者：薛庆生陈伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

采用全景环形透镜和中继透镜组组合的结构型式设计了一个中心波长360 nm，带宽10 nm，视场360＆#176;＆#215;（70.9＆#176;～73.3＆#176;），焦距5 mm，相对孔径1：3.3的紫外全景成像仪光学系统。针对该光学系统视场大的特点，重点研究... 详细信息

采用全景环形透镜和中继透镜组组合的结构型式设计了一个中心波长360 nm，带宽10 nm，视场360＆#176;＆#215;（70.9＆#176;～73.3＆#176;），焦距5 mm，相对孔径1：3.3的紫外全景成像仪光学系统。针对该光学系统视场大的特点，重点研究了提高其像面照度均匀性的方法。利用CODE V和ZEMAX光学设计软件进行了优化设计和设计结果分析，结果表明：点列图弥散斑半径的RMS值小于1/2像元，弥散斑80%的能量集中在一个像元内，光学传递函数＆gt;0.72@38.5 lp/mm，f-θ畸变控制在0.4%以内，像面照度均匀性达到91%，设计结果满足指标要求，并且体积小，特别适合在空间大气探测等领域应用，也证明了提出的紫外全景成像仪光学设计方法是可行的，可在其他波段推广应用，对全景成像仪的设计具有指导意义。

关键词：光学设计全景成像仪桶形畸变光阑像差像差渐晕

内镜下病灶面积计算机视觉测量技术的设计与研究

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生物医学工程学杂志 2013年第5期30卷 1091-1096页

作者：张磊王志化付忠谦方鹏程凌凯许建明孔德润徐张巍安徽医科大学第一附属医院消化内科合肥230022 中国科学技术大学电子科学与技术系合肥230022

内镜下病灶大小的测量在科学研究和临床实践中有重要意义,如何解决内镜下病灶的桶形畸变,并且进行病灶面积计算机视觉测量数字化是本研究重点。本研究基于原有胃镜系统,以获取病灶准确物理面积为最终目的,运用数字图像处理技术,校正胃... 详细信息

内镜下病灶大小的测量在科学研究和临床实践中有重要意义,如何解决内镜下病灶的桶形畸变,并且进行病灶面积计算机视觉测量数字化是本研究重点。本研究基于原有胃镜系统,以获取病灶准确物理面积为最终目的,运用数字图像处理技术,校正胃镜镜头桶形畸变,计算其面积,借助于Qt库,开发出胃镜图像处理软件Endoscope Assistant(EAS)。体外试验显示其良好的准确性,并应用该软件对45例患者的胃溃疡面积进行测量,并与传统测量方法比较,证明该技术可以安全简便并准确地测量病灶面积。

关键词：内镜面积测量桶形畸变软件处理

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用于监控系统的鱼眼镜头光学设计

光学技术 2011年第6期37卷 691-694页

作者：梁久伟罗春华杨铭长春理工大学光电工程学院长春130022

为了满足监控系统中单镜头可实现全景监控的需求,运用仿生学原理,在原有鱼眼镜头的基础上结合监控系统的需求,运用ZEMAX软件设计了一款视场为180°,相对孔径为1/1.6的鱼眼镜头。该镜头由9片透镜组成,总长度为68.5mm,采用1/3英寸CCD作为... 详细信息

为了满足监控系统中单镜头可实现全景监控的需求,运用仿生学原理,在原有鱼眼镜头的基础上结合监控系统的需求,运用ZEMAX软件设计了一款视场为180°,相对孔径为1/1.6的鱼眼镜头。该镜头由9片透镜组成,总长度为68.5mm,采用1/3英寸CCD作为图像接收器件。在120lp/mm时,其MTF曲线在轴上大于0.4,在80lp/mm时,在0.7带上大于0.3。由于是超广角镜头,此镜头畸变很大,在边缘视场具有接近100%的桶形畸变。

关键词：鱼眼镜头 180°视场桶形畸变 ZEMAX

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三维显示中图像生成技术的研究

三维显示中图像生成技术的研究

作者：郑健平北京邮电大学

学位级别：硕士

人类使用双眼捕获现实世界中物体的深度信息后在头脑中构建立体效果,但传统二维显示器呈现的图像不具有深度信息,因此可以还原图像深度信息的三维显示设备和与之适配的虚拟场景三维图像生成技术受到了国内外科研人员的广泛关注。现阶段... 详细信息

人类使用双眼捕获现实世界中物体的深度信息后在头脑中构建立体效果,但传统二维显示器呈现的图像不具有深度信息,因此可以还原图像深度信息的三维显示设备和与之适配的虚拟场景三维图像生成技术受到了国内外科研人员的广泛关注。现阶段适配于三维显示设备的图像生成技术仍然存在不足之处,本论文将对虚拟现实头戴式显示器和自由立体显示器的三维图像生成技术进行研究。论文的主要研究内容和创新点如下:1)对虚拟现实头戴式显示器的成像原理进行论述,分析了虚拟现实头戴式显示器的近眼透镜会使观察图像呈现枕形畸变的原因,并提出了一种基于几何顶点的桶形畸变图像生成方法。在进行了顶点畸变公式的推导后,使用C++编程语言和GLSL着色器语言编写了实验程序,并进行了畸变效果验证实验。该方法实现了在一次渲染管线流程中通过顶点坐标变换完成图像畸变和图像渲染,与后处理方式相比,该方法得到的桶形畸变图像具有更好的几何连续性且像素颜色更加准确。2)对自由立体显示器的成像原理进行论述,分析了受显示器景深和计算机硬件限制导致自由立体显示器的三维显示内容单调匮乏的现象,并提出了一种多投影多视点图像的生成方法。基于多投影构图方式,在Unity3D图形渲染引擎上进行了两类多投影虚拟场景的构建,生成了对应的多投影多视点图像,并在自由立体显示器上进行了显示效果的验证实验。与自由立体显示器现有的三维显示内容相比,该设计拓宽了自由立体显示器的显示应用领域,可以为多投影虚拟场景呈现立体显示效果。本论文的研究成果为虚拟现实头戴式显示器在图像呈现过程中存在的枕形畸变问题提供了新的解决方案,具有实际的工程意义。而且丰富了自由立体显示器的三维显示内容,使其可以呈现多投影虚拟场景,为制作适配于自由立体显示器的三维动画奠定了良好的基础。

关键词：三维显示虚拟现实桶形畸变多投影多视点

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行车记录仪的视频校正

行车记录仪的视频校正

作者：王妃河北工业大学

学位级别：硕士

行车记录仪由于其宽广的视角，超长的记录时间，越来越受汽车驾驶员朋友的喜欢。在国外行车记录仪的使用率已经到91%以上，国内强制客货车使用的制度正在一点点的完善，自发使用的人数也越来越多。但由于行车记录仪采用广角镜头进行视... 详细信息

行车记录仪由于其宽广的视角，超长的记录时间，越来越受汽车驾驶员朋友的喜欢。在国外行车记录仪的使用率已经到91%以上，国内强制客货车使用的制度正在一点点的完善，自发使用的人数也越来越多。但由于行车记录仪采用广角镜头进行视频采集，其所录制的视频会产生比较严重的同形畸变，尤其图像四周变形严重，所以为了更加真实准确的还原真实场景，对行车记录仪视频进行校正处理具有很大的必要性。本文为针对行车记录仪自身的畸变特点提出了一种视频校正的方法。通过实验对比多种算法效果和时间，最终选择最适合的此程序的算法，并且通过算法的改进和代码的优化来保证系统的实时性和准确性等要求。比较多种算法的校正结果，并进行比较分析，其中有球面映射投影校正法，基于弧面校正法和经纬度校正法，同心圆校正法，网格校正发，相等距离校正法等校正法的关于其校正效果与大致校正时间做了相关的比较分析和恰当的选择，主要是依据校正图片中出现的数据缺失，空洞和虚化等问题结合其在单张校正的时间复杂度上作了主要的对比，来保证准确校正图片准确性的基础上保证实时要求。而在选择到适当算法的同时，对于整体输出实时性的要求下作者又利用了改进的降次网格法和建表法为相结合来更好地达到整体需求效果。在实际应用中证明本论文中针对行车记录仪自身的光学畸变提出的校正方法可以很好地校正行车记录仪录制的畸变视频，通过多组视频的测试校正，并且截图对比校正的效果与同步性，发现行车记录仪的视频校正程序可以较好的保证程序的准确校正和实时性输出的要求。

关键词：行车记录仪视频校正几何畸变桶形畸变