消隐点共线约束逐点畸变校正算法

对逐点图像畸变校正算法进行分析和研究。分析了基于四点共线交比不变性的逐点畸变校正算法的校正精度,指出该算法由于初始使用图像点含有误差导致计算其他图像点产生了精度改变,同时给出了计算结果误差较小时的图像点位置和相对距离的选取方法。基于上述分析,提出了基于消隐点共线约束的逐点畸变校正算法。该算法利用消隐点来提高直线拟合精度,利用共线特征来约束校正图像点精度。该算法不仅可以优化基于四点共线交比不变性算法校正的图像点,同时也可以优化初始使用的图像点,从而提高所有图像点畸变校正精度。基于MATLAB的仿真实验显示:对于400万像素的镜头,校正后图像点最大误差是初始图像点噪声的29.05倍。针对实物图像对基于四点共线交比不变性法校正的图像点,基于消隐点共线约束法校正的图像点和未校正采集图像点的交比值进行对比,结果表明本文提出算法优于四点共线交比不变性算法的结果。

一种利用单张影像进行规则物体三维重建的方法

提出了一种以单张影像为基础,基于灭点几何原理、共线条件方程及共面约束条件,进行规则物体三维重建的方法。该方法通过影像中的3条两两垂直的直线,利用灭点几何原理得到了影像的方位角元素;利用解算的角元素及共线方程得到了摄影中心坐标;最后,利用解算的影像外方位元素及共面约束条件得到规则物体的三维几何模型。

基于射影不变性的相机畸变纠正及评价

提出了一种对高程度畸变图像的畸变纠正方法,并同时比较不同相机畸变模型纠正效果。由于无畸变的真值坐标不能在图像上直接量测,首先基于透视投影中的射影不变性得到相机在无畸变情况下的真值像素坐标。各畸变模型的最优参数通过最小化畸变模型纠正结果与无畸变真值坐标的差值来求解,模型参数的初值为最小二乘的线性闭合解或零,然后通过Levenberg-Marquardt(LM)算法迭代得到模型参数的最优值。各畸变模型的纠正效果通过棋盘中横向和纵向共线程度的量化统计指标来进行评价。同时通过比较畸变模型纠正结果和基于射影不变性计算的真值分析不同畸变模型对相机畸变的模型拟合能力。实验结果表明,本文提出的方法能够有效地对高程度畸变图像进行纠正,并比较和评价不同相机畸变模型的畸变纠正效果。

基于消隐点共线约束的镜头畸变非量测校正方法

提出一种基于消隐点共线约束的镜头畸变非量测校正方法。针对畸变中心的定位误差问题,利用畸变模型的基本矩阵和最小二乘法,实现畸变中心的高精度定位。同时,根据消隐点共线约束,定义消隐点和直线联合度量的畸变测度函数,并使用Nelder-Mead算法进行非线性优化,迭代计算出精确的畸变模型系数。实验结果表明,所提方法能够有效、准确地对镜头畸变进行校正,方法简单易行,校正精度高。