畸变类硕士论文开题报告ppt模板,关于航空大视场角镜头畸变校正技术相关论文范例

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摘 要 ：

为校正航空相机大视场角镜头的畸变,基于Matlab的calib_toolbox工具箱,对拍摄的多幅不同角度和距离的模板进行摄像机标定,得出摄像机的内部参数和畸变系数,建立正确的畸变校正数学模型,通过后续编程处理,改进了Bouguet方法,可实现航空相机彩色图像的畸变校正,并提出一种新的有效的逆推重建图形比对法对图像的畸变率进行分析,量化畸变程度.仿真结果显示,该方法得到的彩色图像的畸变率校正后平均降低了大约10%.实验结果表明,该方法简单高效,且便于后续硬件移植,可实现实时畸变校正处理.

关 键 词 ：摄像机标定；彩色图像；畸变系数；畸变校正；畸变率

中图分类号：TP391

文献标志码：A

0引言

航空成像设备在当今的各个领域尤其在航空侦察上发挥着重大作用,但由于航空相机本身的设计、加工、装调和环控所致,使得拍摄图像中像素的实际坐标与理论坐标不一致,出现畸变现象.航空成像设备中的镜头视场角大些的一般要在40°～ 50°,图像像素几何位置偏移随着视场角的增大而逐渐增大,尤其在边缘区域,畸变现象严重,往往达不到理想的畸变率要求,影响目标精确定位及后续图像拼接工作,所以,需要对畸变图像进行校正处理.对于高质量镜头的畸变校正,无论是从设计、加工、制造、成本或适装性上等各方面对畸变的控制都较为困难.如今,随着数字技术的发展,数字图像处理法的优越性逐渐显现出来,其具有高度集成化、智能化、低功耗和高速处理的特点,占用体积和重量小、成本低,可以实时高效地校正畸变图像,所以本文主要通过图像处理法对畸变开展相关研究.

国内外的研究成果已有不少,Onodera通过考察直线弯曲程度对畸变进行校正；Adari等求解算法获得相关膨胀因子确定畸变对应关系；Hughes等[1]采用多项式模型法,先用模板对广角镜头进行标定,再用多项式拟合畸变规律,根据拟合的多项式恢复畸变图像；Rosebrok等[2]利用样条曲面简化标定过程；Park等[3]采用逆向图像比对算法建立多项式畸变模型,获取畸变系数进行校正；Song等[4]对视场分区采用不同的畸变参数,使校正精度提高；李茜[5]利用高性能电子靶标,建立畸变测量系统,利用最小二乘拟合算法对小视场长焦距光电系统的畸变进行校正；凌伟等[6]提出了根据像差理论校正畸变图像的方法.

上述图像畸变校正方法,按照相机参数和畸变系数获取的不同,可以归纳为两类：一类是获取待检点与像点之间的映射关系来校正图像；此类方法,需要高精度的图像模板,且在前期的图像采集、系数获取实验过程中,对采集设备及环境都有严格要求,同时其建立的模型是一种近似,也会影响校正的精度.另一类是摄像机标定法,其目前比较成熟,分为传统摄像机标定和摄像机自标定法.传统摄像机标定法可用于任意的摄像机模型,标定精度高,但标定过程复杂,需要高精度的已知结构