相机畸变矫正



图像的几何畸变是指在图像平面上图像点在几何位置上的误差,是因为成像系统不能使图像与实际景物在全视场范围内严格满足针孔成像模图型使中心投影射线发生弯曲造成的,畸变主要分为径向畸变和切向畸变

    

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径向畸变是指给定图像点从它的理想位置向内或向外移动,主要是由镜头表面部分在径向曲率的变化存在缺陷造成的,图像点负向的径向位移就是所谓的桶形畸变,正向的径向位移称为枕形畸变(如5- 10)。其中径向畸变是影响工业机器精度的主要原因。当图像存在畸变时,像点并不在线性模型所描述的位置,这会引起立体匹配时点的对应不准确,从而引起三维重建后物体的变形。


其畸变的数学模型如下:

 



其中,为校正后点的像素坐标,为点的实际(含有畸变的)像素坐标,分别为二阶径向畸变和切向畸变(可通过系统标定获得)。上式中第二项表示径向畸变,第三部分表示切向畸变。


相位畸变校正流程:


1)先进行系统标定,得到畸变系数k1k2p1p2,其中k1k2分别为径向畸变一阶,二阶系数,p1p2分别为切向畸变一阶,二阶系数。


2)对采集的图片,采用四步相移法得到包裹相位,利用多频外差法得到展开相位,得到左右两个展开相位图。


3)按镜头畸变的数学模型,如式(5-12),求得校正后点的像素坐标,再利用双线性插值的方法,得到校正后像素的相位值。


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