图像像素坐标表示的镜头畸变模型

镜头畸变是影响测量精度的关键因素之一。非度量镜头畸变校正方法直接将图像物理坐标系下的镜头畸变模型应用于图像像素坐标系,忽略了非单位纵横比的情况。通过对成像过程进行分析,得到了更精确的像素坐标表示的镜头畸变模型,对现有的镜头畸变模型进行了修正,考虑了纵横比对镜头畸变的影响。通过实验,对新模型的可行性进行了验证,实验结果表明,新的模型能够有效地提高了测量精度。

基于交比不变性的镜头畸变参数标定方法

在分析目前的畸变参数标定方法优缺点的基础上 ,提出了一种能克服现有技术缺点的简单快速的镜头畸变参数标定方法。该方法利用了透视投影中的交比不变性质 ,在畸变模型为一阶径向畸变的情况下 ,只需要空间共线的 4个点的图像坐标和其交比 ,建立一元二次方程即可标定畸变参数。该方法的特点是算法简单 ,易于实施 ,需要已知条件少。对此标定方法进行了数字仿真实验和真实图像校正实验 ,证明该方法标定精度高 。

基于纯平移两视图几何的镜头畸变参数标定

针对摄像机镜头畸变对系统测量精度的影响,提出了基于纯平移两视图几何的镜头畸变参数标定方法。首先,分析了机器视觉测量中影响测量精度的主要畸变类型,建立了镜头非线性畸变模型。然后,利用射影几何及纯平移两视图几何的固有特性,构建了四组约束方程用于求解畸变参数。最后,针对大视场测量时标定板无法有效充满视场的问题,提出了利用四维电控平台对视场分区域拍摄多组纯平移运动图像的畸变参数标定流程,利用较小的靶标实现了大视场的镜头畸变参数标定。在实验室验证了本文提出的畸变校正方法的可行性。结果显示:提出的方法标定精度较高,标定后图像特征点连线的直线度误差减小了89%,标定精度及可靠性均满足机器视觉测量的要求。

一种线阵相机镜头畸变的标定方法

为实现线阵相机中镜头畸变的精确标定,提出了一种新的标定模型,并在实际应用中对标定模型进行了简化。根据等间距共线特征点的成像特性,通过比较两种畸变算法的差异,用非线性优化方法实现了镜头畸变参数的标定。实验结果表明,简化模型的标定结果与标准模型的标定结果相一致,标定后相邻特征点之间的距离变得更为均匀,校正后图像的最大形变量不高于0.5像素,校正精度不低于9μm,与传统的标定方法相比,该标定方法具有较好的稳定性。

线阵CCD测量系统的镜头畸变校正新方法

提出了一种线阵CCD测量系统镜头畸变校正的新方法。用线阵CCD相机及经纬仪组合体,对空间周期黑白条纹图像照相,通过图像处理和matlab曲线拟合建立图像像素坐标与无镜头畸变的理想像素坐标的关系式,即畸变校正函数。利用畸变校正函数可校正线阵CCD镜头畸变。将该方法应用于线阵CCD散布正交交汇测量系统后(两相机间距为1 561 mm),测量误差由畸变校正前5 mm提高到畸变校正后的0.9 mm。实验结果表明,用该方法进行镜头畸变校正后,线阵CCD散布测量系统的精度得到了显著的提高。

基于平面网格模型的摄像机镜头畸变校正技术

摄像机标定技术是计算机视觉研究中的关键技术之一。国内外学者开展了大量的研究并取得了大量的研究成果。目前,摄像机标定技术的主要研究任务在于根据实际应用的特点,寻找简便、快捷、准确的标定算法。该文针对精密视觉测量这一特殊应用领域,提出了基于平面网格模型的摄像机镜头畸变校正技术。除了考虑镜头的径向畸变之外,还包括离心畸变、薄凌镜畸变等非线性因素,在镜头中心附近小区域零畸变的假设条件下,推导出网格交点的理想坐标,并由图像处理技术获得网格交点的实际坐标,通过最小二乘法获取非线性畸变系数。由于考虑了引起镜头畸变的多种因素,可提高实际标定的精度。对于视觉测量系统,在具体标定前先求出畸变系数,再对实测的像素进行校正,这样既可以提高标定精度,又不影响视觉测量的速度。

用共线点列标定摄像机镜头畸变

提出一种用共线点列标定摄像机镜头畸变参数的方法,先根据交叉比不变性确定畸变中心,再利用直线的中心投影仍为直线这一性质确定畸变系数。仿真表明,只要采用相应方法降低像点坐标的误差,畸变中心的误差小于2个像素,畸变系数的相对误差不超过0.1。实验表明,用该方法得到的畸变参数,能够很好地校正图像。该方法简单易行,可应用于摄影测量、计算机视觉等领域。

镜头畸变及其校正技术

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。

星敏感器镜头畸变模型选择

精确的成像模型是星敏感器高精度姿态测量的关键,尤其是成像模型中镜头畸变模型的选择。根据几何推断的最大信息量准则,对不同的镜头畸变模型在不同星点位置的噪声水平以及不同畸变系数情况进行了仿真比较,并通过实验进行了验证。实验结果与仿真分析结果一致,结果表明:在镜头畸变系数小于2e-5且星点位置噪声水平小于0.5像素时,采用一阶径向畸变模型即可;当镜头畸变系数大于2e-5或星点位置噪声水平大于0.5像素时,可采用3参数的一阶径向畸变加一阶切向畸变,更多参数及更高阶模型的优势并不明显。

基于混合模型的CCD镜头畸变精校正算法

针对机器视觉检测和高精度图像测量中使用的CCD镜头都存在不同程度光学畸变的问题,提出基于混合模型的CCD镜头畸变校正算法。用经典模型对畸变图像进行初次校正,用多面函数拟合法进行二次精校正,用三次B样条函数进行灰度重建。实验结果表明,该方法在不依赖摄像机内部参数条件下,相比单一的镜头畸变校正模型,精度提高,鲁棒性增强,校正后径向均方根误差为0.3个像素。

利用计算机自动识别和匹配标靶校正摄影镜头畸变

给出了一套通过近景摄影来进行摄影镜头畸变校正的完整方法，它包括准备标靶并摄影、计算机自动识别和匹配标靶标志点、运用最小二乘法解镜头畸变校正系数等步骤．详细讨论了自动识别和匹配标靶算法的各个步骤，包括预处理，二值化，图像分割、细化，线条检测，标志点判别，重建标靶网格和标靶匹配等．在这些算法的基础上，实现了一个完整的系统．通过实例证明了这套方法的正确性和有效性．

运动影像分析中对镜头畸变的快速修正方法及应用实例

针对运动影像拍摄当中存在的镜头畸变给解析结果带来的影响进行了量化分析,并提出了一种利用Photoshop软件中的Lensdoc插件对镜头畸变快速修正方法。通过实验研究以及对比赛现场运动图像进行畸变修正的实例分析,结果表明,完成90幅画面的修正时间约为3min,修正前、后画面边缘处速度最大差值百分比为5.9%。此种方法可以快速有效地修正由于近距离拍摄带来的镜头畸变误差。

基于最小二乘配置的光学镜头畸变校正方法

针对靶场使用的光学镜头畸变校正方法错误地将似系统误差当作偶然误差处理,并且只能在局部区域对畸变值曲面进行拟合,无法用一个曲面函数精确描述畸变值整体变化特征等问题,提出了一种基于多面函数的最小二乘配置法,该方法首先用多面函数拟合最小二乘配置的趋势项,然后,利用拟合后残差求得经验协方差函数的未知参数,进而得到协方差矩阵,最后,通过配置法求解待校正点的修正值。通过使用本文方法和传统方法分别对炸点坐标测试系统的光学经纬仪进行畸变校正,证明本文方法的有效性和可行性。实验结果表明:相比于传统方法,本文方法能从整体上反映畸变值的整体连续变化趋势,去除趋势项后得到的随机变化部分也较平稳;校正精度在水平和垂直方向上分别提高了19.6"和10.9",达到11.7"和7.7"。通过对实验数据的分析与验证,证明了本文方法能有效提高光学测试设备的测角精度,可为靶场大视场光学镜头的畸变校正提供参考依据。

数码相机镜头畸变对变形监测精度的影响及其改正方法

介绍数码相机镜头畸变对变形监测精度影响的测定及改正方法,试验数据说明数码相机镜头畸变对测点三维坐标的影响是不可忽视的,通过对数码相机镜头畸变二维改正系数进行检测并对像坐标施加镜头畸变改正,可大大提高变形监测点三维坐标的计算精度,且能满足结构物稳定性判别的需要。

普通相机镜头畸变改正系数的测定及精度分析

介绍普通相机 (或数码相机 )镜头畸变改正系数的测定方法 ,并将普通相机施加镜头畸变改正前后对变形监测结果的影响进行了比较。实践表明 ,施加镜头畸变改正后 ,消减了镜头畸变对变形监测的影响 。

平面定机拍摄中镜头畸变对动作技术分析结果的影响及修正

目的:针对平面定机拍摄中存在的边缘镜头畸变现象,提出一种快速、易操作的修正方法。研究对象与方法:对固定标志物和实际比赛视频分别进行了实验验证和实例检验。结果:三种被测镜头在图像边缘处的畸变误差百分比为2.75%—4%;对比赛现场拍摄的运动图像进行处理后,解析点在图像边缘运动速度前后差值百分比分别为5.9%和8.18%。结论:利用Lensdoc插件可以快速有效地对镜头畸变进行修正。

利用Hough变换实现自动镜头畸变校正

在摄像机拍摄到的图像中,图像难免会出现某种程度的畸变,给生活带来了很多不便。Hough变换算法是一种应用非常广泛的图像检测方法,但其缺点为计算容量大,运算速度慢等,因此提出了一种新的算法,利用高阶Hough变换通过自动曲线校正来找到用来校正的可靠的曲线和准确估计镜头的畸变参数。实验结果表明,该算法可行而且还能够将广角镜头,鱼眼镜头和变焦镜头的摄像机拍摄到的畸变图像进行自动校正。

面阵热红外相机镜头畸变校正靶标研究

针对可见光相机校正靶标不适用于热红外相机的问题,研究了红外辐射理论与热红外相机探测原理,提出发射率和太阳辐射吸收率两个靶标选材依据参数,对多种材料进行热红外成像试验,得到适合制作热红外靶标的黑色氧化铝板和镀镍铝板两类材料。所选材料制作的靶标材质轻便,热红外成像边界清晰、DN值差异明显,满足校正程序对靶标交点提取准确性的要求。研究成果为热红外面阵相机镜头畸变校正的靶标制作提供重要参考,对面阵热红外航空遥感成像技术起到一定的推进作用。