一种透镜畸变参数的标定方法

摘要

本发明属于测量技术领域，涉及对透镜畸变参数标定方法的改进。本发明的标定步骤是：放置靶标－(2)拍摄靶标图象(3)获取特征点的坐标－计算特征点的交比值CR－获取x_ia，x_ib，x_ic，x_id，y_ia，y_ib，y_ic，y_id的表达式—求取畸变参数k₁，k₂。本发明方法算法简单，需要的已知条件少，容易实现，标定精度高，校正效果好。

主权项

1、一种透镜畸变参数的标定方法，其特征在于，利用透视投影成像中交比不变原理来进行镜头畸变参数的标定，具体的步骤是：(1)放置靶标，在被标定的镜头前放置一个靶标，所使用的靶标为平面形靶标，要求靶标平面上的图案中至少有一条直线，该直线上至少有4个已知其间距的特征点；(2)拍摄靶标图象，由被标定镜头拍摄靶标的一幅图像，尽量使靶标图像充满画面；(3)获取特征点的坐标，在靶标图象中选择位于一条直线的至少4个特征点，使用图像处理算法，索贝尔(Sobel)算子，提取图像中有关的横向和纵向直线，然后计算这些横线和纵线的交叉点的坐标，最后得到位于同一条直线的至少4个特征点的坐标；(4)计算特征点的交比值CR，根据获取的位于同一直线上的4个特征点A、B、C、D的位置，和靶标图案的已知参数，利用下式： $\mathrm{CR}(A,B,C,D)=\frac{\mathrm{SR}(A,B,C)}{\mathrm{SR}(A,B,D)}=\frac{\mathrm{AC}}{\mathrm{BC}}\frac{\mathrm{BD}}{\mathrm{AD}}---\left[1\right]$计算得到上述4个特征点的交比值CR；(5)获取x_ia，x_ib，x_ic，x_id，y_ia，y_ib，y_ic，y_id的表达式，利用前面获得的4个特征点A、B、C、D的图像坐标，分别记为A(x_a，y_a)，B(x_b，y_b)，C(x_c，y_c)，D(x_d，y_d)，代入下式：得到x_ia，x_ib，x_ic，x_id，y_ia，y_ib，y_ic，y_id的表达式，(x_ia，x_ib，x_ic，x_id，y_ia，y_ib，y_ic，y_id分别表示A、B、C、D四点的未经畸变的图像坐标(横坐标和纵坐标))；(6)将上面得到的x_ia，x_ib，x_ic，x_id，y_ia，y_ib，y_ic，y_id和CR代入下式：得到两个关于畸变参数的k₁，k₂的一元二次方程，求解这两个方程，便得到畸变参数k₁，k₂的数值。