一种基于平面控制直线约束的非量测相机检校方法

光束法自检校为一种经典的适合于非量测相机的检校算法,但其解算精度易受到大量像点坐标观测值的影响.本文讨论一种基于平面控制直线约束的非量测相机检校方法.该方法利用平面格网控制场中的直线特征对格网像点坐标及畸变参数进行直线几何约束.详细推导了该方法的直线约束方程,对检校实验结果从控制场格网点直线性、构像残差等方面进行分析.经实验验证,相较传统的光束法自检校,该附加直线约束的检校方法可有效提高检校结果精度.     

基于直线的几何不变性标定摄像机参数

计算机视觉通常采用针孔摄像机模型,但对于存在较大畸变的鱼眼镜头或广角镜头来说,会造成图像中同时存在透视变形和像差畸变。解决此问题的传统方法一般是采用标准网格板来标定摄像机参数,但需要较多的已知信息。为了进行精确的标定,提出了一种新的标定方法,该新方法不需要任何空间3维信息,即可用单幅普通图像来标定摄像机的像差系数及内参数,并可将畸变图像校正到相似变换。为了纠正像差畸变和计算消影点,该方法采用了直线的射影不变性,即共线点的投影仍然共线,平行直线束的投影相交于一点的性质;为了纠正透视变形,还采用了直线的相似不变性,即正交直线的夹角在相似变换中仍然保持正交的性质。用该方法标定的摄像机的参数包括像差系数、焦距、主点和纵横比,同时将图像纠正到了相似变换。用实验室图像和室外图像进行了仿真实验都得到了精确、可靠的结果。     

理想投影椭圆约束下的鱼眼镜头内部参数标定

目的 鱼眼镜头是发展轻、小型全方位视觉系统的理想光学传感器,但由于镜头焦距短、视场大及光学原理约束,鱼眼图像存在严重畸变,为此提出一种高精度、应用方式灵活的鱼眼镜头内部参数标定方法,以期将鱼眼图像转换成符合人眼视觉习惯的平面透视投影图像。方法 从球面透视投影模型出发,首先分析给出空间直线在水平面上的理想投影椭圆约束,进而结合椭圆严格几何特性建立误差方程对鱼眼相机等效焦距f,纵横比A及径向畸变参数k₁,k₂进行最小二乘估计,最后利用估计参数对鱼眼图像进行立方盒展开实现平面透视纠正目的。结果 对某型号定焦鱼眼相机的棋盘格影像多视标定及网上鱼眼图像单视自标定结果表明,本文方法标定参数对鱼眼图像不同区域的平面透视纠正效果稳健、精度高。多视标定参数均方根误差（RMSE）约0.1像素,纠正影像上直线拟合误差RMSE约0.2像素,总体效果略优于对比文献方法;单视自标定参数误差RMSE约0.3像素,影像纠正范围、直线透视特性保持明显优于对比文献方法及商业软件DXO（DXO Optics Pro）。结论 本文方法标定参数少、计算过程简单且对标定参照物要求不高,对于具有大量直线的人工场景理论上可实现自标定,应用价值较高。     

基于同心圆求取图像畸变中心的简便方法

为了校正计算机视觉系统中由透镜引起的图像畸变,必须求解出图像的畸变中心。该文提出一种基于同心圆模式确定图像畸变中心的方法。该方法垂直拍摄不同位置的同心圆,根据相应畸变圆的形心确定出不同的直线,对这些直线求交点即得出畸变中心位置。不需要特殊实验设备,避免了复杂的非线性优化过程。对某摄像装置摄取的图像进行了实验,结果表明该方法简单可靠,精度能够满足一般工业要求。     

基于直线投影特征的镜头畸变校正方法

针对摄像机镜头畸变校正方法的简便和快速问题,设计了基于直线投影特征的校正方法。介绍了镜头主要畸变产生原因和畸变模型;给出直线三点在理想投影下的关系,确定了适应度函数,利用遗传算法得到了畸变参数组最优解。基于matlab软件编写校正程序,并进行了实验验证。实验表明,利用畸变参数组的最优解能够实现图像畸变校正,效果较好。该标定方法只需场景内有直线存在即可实现对摄像机镜头畸变参数校正,方法所需实验条件简单,程序简便,便于现场快速校正。     

非线性畸变PDF417条码的定位与校正方法

对于产生了非线性畸变的PDF417条码,传统的定位和校正的方法已经不适用,提出了一种新的方法。使用沈俊边缘检测,基于链码的直线检测,直线聚类的方法进行条码定位,然后采用分块校正的方法对整个条码完成校正。这种方法不仅适用于非线性畸变的PDF417条码,同样适用于线性畸变的PDF417条码。实验结果证明该方法具有良好的性能,能够满足实际使用的要求。     

鱼眼畸变棋盘格图像校正

畸变棋盘格图像能够更精确地描述鱼眼镜头的畸变特征,畸变棋盘格图像校正算法的研究对实现畸变图像准确快捷的校正具有重要意义。在研究Carroll等人提出的校正方法的基础上,针对畸变的棋盘格图像提出了一种简单、快捷的校正方法。以棋盘格的角点坐标替代直线特征信息作为校正模型的输入,对建模后的目标函数进行线性优化求解。该方法实现了畸变校正的自动化,提高了系统的效率。实验表明,该方法方便可行,校正结果良好。     

鱼眼图像径向畸变校正的一种新方法

由于鱼眼相机视场广阔在很多领域都得到了广泛应用,但其图像存在着明显的径向 畸变,需要在应用之前加以校正。为此分析了径向畸变模型解析解的非唯一性;根据径向畸变的 对称性,得出了畸变直线与理想直线之间的关系,即畸变校正的解析表达式;提出了一种鱼眼图 像径向畸变校正的新方法。实验证明,该方法计算简单,能有效校正包含直线特征的场景。     

一种用于鱼眼镜头的线性标定方法

针对鱼眼镜头的高精度标定需求,提出一种基于除法畸变模型的线性标定方法。通过除法模型将标定问题转换为线性方程组求解问题,在确定相机畸变中心后对畸变方程与投影矩阵进行解耦,分别求解相机内外参数和畸变系数,从而实现鱼眼镜头的快速鲁棒标定。实验结果表明,与非线性标定方法相比,该方法在保证标定准确性和可靠性的同时,计算效率提高了约10倍。     

基于共线点的镜头畸变校正方法

为实现未知摄像机参数的镜头畸变校正,提出了一种先标定畸变中心、再标定畸变系数的方法。先在镜头的不同焦距处对靶标成两次像,利用相同靶标点在两幅图像中的相对位置关系求解畸变中心;再根据直线的透视投影不变性,通过变步长的最优化方法搜索畸变系数。模拟实验表明,在靶标点数为25,噪声水平为0.2像素时,畸变中心的平均误差为(0.2243,0.1636)像素,畸变系数误差为0.28%。真实图像实验表明,用该方法得到的畸变中心和畸变系数能够很好地校正图像。该方法不需要标定摄像机的内外部参数,也无需知道直线网格的世界坐标,简便易行。     

一种基于非量测畸变校正的摄像机标定方法

设计一种基于非量测畸变校正的摄像机标定方法.该方法利用单参数除式模型校正镜头畸变,根据直线透视投影保留同素性,通过拉凡格氏法（LM）优化标定出畸变模型系数和摄像机主点坐标,然后校正成像点,使其满足针孔模型映射关系.根据内参数的两个基本方程,线性求解剩余参数.实验表明,该方法在非量测标定过程具有较好的鲁棒性,且对比张正友标定方法,可在单幅标靶图像下进行标定,避免了模型内外参数耦合在一起,提高了标定效率.     

一种基于斜率的摄像机畸变校正方法

普通 CCD摄像机在成像时都存在畸变成像误差 ,在机器人视觉检测及自动装配中 ,有效地进行误差校正对准确确定物体的位置具有重要的意义 .本文采用带有一阶径向畸变的小孔摄像机模型 ,提出一种基于线段斜率的方法 ,对摄像机镜头的径向畸变进行校正 ,不必标定太多的摄像机的外参数 ,方法简洁 ,适合于视觉系统中对摄像机畸变的实时校正 ,或对摄像机捕获的图像进行几何校正 .实验表明 ,具有很强的鲁棒性和较高的校正精度     

基于直线射影特征的摄像机参数标定方法

对于精度要求高、成本低或使用广角镜头的系统,在标定摄像机参数时需要校正镜头畸变.通常在摄像机标定算法中,镜头畸变参数的校正和摄像机参数求解都结合在一起,增加了算法的复杂性,并且依赖标定模板.针对以上问题,提出了一种新的标定方法,即不需要标定模板,也不需要确定空间点的精确坐标.首先通过直线的射影不变性校正镜头畸变参数,再...     

大视场短焦距成像系统的快速校正

实际光学镜头所成的图像一般存在有几何变形,尤其是在大视场短焦距成像系统中,给图像的后续处理带来诸多问题.在以径向畸变为主的几何畸变模型基础上,提出了一种简单精确的图像校正方法.实验证明该方法是图像几何修正的有效方法,具有良好的工程应用价值.     

Robust metric calibration of non-linear camera lens distortion

Camera lens distortion is crucial to obtain the best performance cameral model. Up to now, different techniques exist, which try to minimize the calibration error using different lens distortion models or computing them in different ways. Some compute lens distortion camera parameters in the camera calibration process together with the intrinsic and extrinsic ones. Others isolate the lens distortion calibration without using any template and basing the calibration on the deformation in the image of some features of the objects in the scene, like straight lines or circles. These lens distortion techniques which do not use any calibration template can be unstable if a complete camera lens distortion model is computed. They are named non-metric calibration or self-calibration methods.Traditionally a camera has been always best calibrated if metric calibration is done instead of self-calibration. This paper proposes a metric calibration technique which computes the camera lens distortion isolated from the camera calibration process under stable conditions, independently of the computed lens distortion model or the number of parameters. To make it easier to resolve, this metric technique uses the same calibration template that will be used afterwards for the calibration process. Therefore, the best performance of the camera lens distortion calibration process is achieved, which is transferred directly to the camera calibration process.     

Image-based lens geometric distortion correction using minimization of average bicoherence index

In this paper, a lens geometric distortion correction method for low-cost digital cameras is described. The lens distortion coefficient is estimated by the value minimizing average bicoherence index which denotes image-dependent higher-order correlations in the frequency domain. In order to formulate the minimization of the average bicoherence index in terms of the lens distortion coefficient alone, the feasibility of a square-pixel assumption and the effect of the image center bias on the image quality are shown experimentally. At the same time, a computationally efficient method for calculating the bicoherence index is proposed, which comprises an approximation of coordinate resampling and development of a relationship between the lens distortion coefficients of the original and its reduced image. Depending on the spatial distribution of image features, the performance of the proposed method can be made comparable to that of precision camera calibration.     

光条投影测量中一种确定摄像机镜头畸变系数的方法

光条投影测量中，在不考虑摄像机镜头畸变的情况下，测量精度不高。提出了一种提高光条投影测量精度的摄像机镜头畸变系数的确定优化方法。从参考平面的测量出发，考察其上的若干测量点，找到其变形与摄像机镜头畸变系数的函数关系，进行最优迭代求解，进而确定摄像机镜头畸变系数。有效地解决了由于镜头畸变给测量带来的误差的问题，提高了测量精度。