海思芯片上LDC(镜头畸变校正）功能原理浅析

前言

海思35xx芯片专门有一个模块GDC（Geometry Distortion Correction）来对畸变图片进行校正。它里面其实有两个应用case，一个是fisheye校正，另外一个是LDC镜头畸变校正。

个人理解，两者主要区别是，前者主要用在摄像头镜头视角范围非常大，比如接近或超过180度，且想非常精细的对图像进行反畸变从而获得比较好的效果。 它一般需要先通过标定来获得摄像头畸变内参K1,K2,K3以及P1和P2（Kx指径向畸变参数，P指切向畸变参数),然后再进行反畸变。 而后者LDC主要用在较广角镜头，只考虑径向畸变的场景，不需要标定，算法实现较简单，只要调节一个参数K就能达到较好的一个效果（当然比不上FISHYE校正）。

本博文主要讨论LDC镜头畸变校正功能。

LDC镜头畸变原理

一般地，镜头畸变分为径向畸变和切向畸变。而径向畸变又分为桶形畸变(barrel)和枕形畸变(Pincushion)。它们在图像上表现如下所示。

         

                                                                                                          切向畸变（正方形图像畸变成梯形）

 LDC只考虑径向畸变，其简化的模型示意图如下所示。

其中，为正常图像上某点到图像中心的距离，而为畸变图像上相同点到图像中心的距离。它们之间的关系可以简化为：

                                                             

这里只有一个参数K（上面鱼眼模型里面有三个参数K1,K2以及K3）。 

容易知道，对于桶形畸变，K>0，而对于枕形畸变，K<0。当然K具体为什么值，要根据实际效果来调整。

LDC在海思上面的实现 

主要参考下面截图（GDC调试指南.pdf）来进行参数调节。上面所提到的参数K和下图红框所示参数相对应，是校正效果调节的主要项。

具体效果对比图如下所示（左图为校正前的图，右图为校正后的）

 

 当然，也可以根据上面的数学模型自己来写代码实现，整个算法代码还是比较简单的。