1.一种基于极坐标的相机畸变图像校正方法,其特征在于:依次包括以下步骤:
(1)制作标定板:通过计算机编程绘制两个同心圆和从圆心出发的四条射线,其中两条垂直,两条水平;将该标准图像保存为PicCorrect.jpg图片,后面用来作为没有畸变的图像进行分析;另将该图片打印,粘贴在木板上面作为标定板,后面经相机的采集图像后用于畸变校正;
(2)提取两图像角点坐标,转换得到极坐标:标定板经相机采集后的畸变图像保存为PicCapt.jpg,对PicCorrect.jpg和PicCapt.jpg利用亚像素角点检测方法同时提取两图像同心圆和射线交点处的角点的像素直角坐标,以圆心作为极坐标的原点,经直角坐标系到极坐标系的转换,得到两图中所有角点的极坐标,分别表示为 和(3)确定畸变系数:统计PicCorrect.jpg和PicCapt.jpg中角点极径的均值,分别用Mrc和Mr表示,则两图的缩放比例系数为k0=Mrc/Mr,将两图中除了圆心外的角点的极坐标分别代入下面两方程解方程得到得到畸变校正系数k1,k2,k3,k4,k5,k6和图像偏转角度
(4)相机图像畸变校正:采集与标定板在同一平面内的任意图像,记为Pic2Revi.jpg,以图像中心为坐标原点,将每一个点的直角坐标(x,y)转换为极坐标 将 代入校正方程中,得到校正后极坐标 将极坐标 转换为直角坐标,记为(xc,yc),令转换前后像素值相等,对转换后图像插值,得到校正后图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的相机畸变图像校正方法,其特征在于:所述步骤(1)中,以同心圆和从圆心出发的射线组合图案作为标定板图案;利用程序生成的同心圆和射线的图案保存为图像,可作为无畸变图像的校正标准,还可以作为后续算法精度的评价标准;打印后的该图案作为标定板,相机采集时图像中心用“+”来标志,使其跟图案的圆心对齐,两组水平线和垂直线尽量成水平和垂直,采集的图像用于相机畸变系数求解。
3.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的相机畸变图像校正方法,其特征在于:所述步骤(2)中,由于程序绘制的标准图案PicCorrect.jpg中每一个同心圆半径和每一条射线的极角已知,故同心圆和射线的所有角点的极坐标已知,该极坐标可用于后续的相机标定。
4.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的相机畸变图像校正方法,其特征在于:所述步骤(3)中,采用公式
描述相机极径和极角畸变校正前后的函数关系;用相同点的极径的均值的比值确定统计PicCorrect.jpg和PicCapt.jpg的缩放比例系数k0;在标准图像和畸变图像通过“+”中心对齐后,只需用参数 描述固定的偏转角度;参数k1,k2,k3和k4,k5,k6分别反映了极径和极角分别随着极径和极角阶次升高的畸变量大小。
5.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的相机畸变图像校正方法,其特征在于:所述步骤(4)中,先采用直角坐标到极坐标,后采用极坐标到直角坐标的转换完成相机采集图像的畸变校正。