消除相機透鏡畸變

2021-07-16 19:25:08 字數 1035 閱讀 6330

一般的針孔相機模型如下:

三維座標點經過透視投影變換,轉換到乙個影象平面座標點。

而相機透鏡還存在一定的畸變,包括橫向畸變和切向畸變。

因此,針孔相機模型又被擴充套件為以下模型:

首先,世界座標被轉換為相機座標,由x,y,z到x,y,z;

然後,歸一化,z=1處,x,y的投影座標x`,y`;

接下來,對投影座標,進行畸變處理;

最後,由相機座標轉換到影象座標。

在使用廣角鏡頭或魚眼相機時,原始影象存在畸變比較嚴重。

在影象識別的很多應用場景中,消除影象的畸變是影象預處理的首要問題。

通過相機標定,很容易拿到相機的內部引數,包括焦距、光心和畸變係數。

以上過程,就是透鏡畸變前後影象座標變換的公式。具體步驟如下:

1. 由影象座標繫反變換到相機座標系中

2.  然後,校正反變換r-1,一般無校正變換的相機,預設為單位矩陣

3. 歸一化,並進行相機透鏡畸變處理

4. 由相機座標轉換到影象座標。

由此,得到由針孔模型到透鏡畸變畸變模型相互變換的對應關係u mapx, v mapy

initundistortrectifymap

函式就是完成了以上工作。

opencv中,remap與undistortion都是消除畸變的函式,undistortion在設定了一些引數後呼叫了remap函式,二者的演算法實質是一樣的。由目標影象的座標,找到對應的原始影象座標,然後將其值複製到目標影象。大致思路是如此,由於影象大小和變換,需要插值或近似的方法,如最鄰近法、線性插值等

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