一种视频测井图像畸变校正方法.pdfVIP

2013年 1月 西安石油大学学报(自然科学版) Jan．2013 第28卷第 1期 JournalofXiallShiyouUniversity(NaturalScienceEdition) Vo1．28No．1 文章编号：1673-064X(2013)01-0106-05 一 种视频测井图像畸变校正方法 胡宏涛 ，张静娜 ，李周利 (1．西安石油大学 计算机学院，陕西 西安710065；2．西安石油大学 电子工程学院，陕西 西安 710065) 摘要：根据侧 向多镜头视频测井装置获取 图像的原理，提出了基于空间坐标变换的图像畸变校aY-．方 法．该方法首先通过畸变图像与校正图像之间控制点对的映射关系建立几何畸变模型，其次根据多 项式拟合公式实现畸变图像的校正，最后通过双线性插值算法对图像进行灰度重建．通过采用直接 和间接两种空间坐标变换方法对畸变图像进行仿真校正处理，结果表明，间接法校正图像的准确度 高，像素过度平滑，满足了测井图像的精度要求． 关键词：视频成像测井；图像畸变；坐标变换；双线性插值 中图分类号：TE928；TP391 文献标识码 ：A 在 以自聚焦透镜为核心器件的侧向多镜头视频 用环 自聚焦透镜光纤束的方案，为充分利用介质的 测井成像系统中，由于井下的前端光学系统 自身结 光谱特性，采用两种以上波长光源，通过一个光开关 构特征以及井壁与成像装置三维空间相对位置等因 来控制光源的切换．侧 向多镜头视频测井装置如 素的影响，其获取的图像中像素之间的空间关系发 图1所示． 生了变化，图像出现了几何畸变或像差等现象．目 前，图像的畸变校正方法有许多，例如基于摄像机模 型、透视变换模型以及基于最小二乘影响匹配等算 固定板 法．在侧向多镜头视频测井成像系统中，由于采集的 光源板 图像中像点到光轴的理想距离与物点到光轴的距离 偏离了理想值 ¨，这才使得像素发生错位导致图像 畸形．因此，在进行图像分析前必须对其进行畸变校 正，才能得到准确的图像资料． 1 侧 向多镜头测井装置获取图像原理 侧向多镜头视频测井获取图像系统采用了自聚 图1 侧 向多镜头视频测井装置全 图 焦透镜作为测井成像系统的物镜．自聚焦透镜具有 Fig．1 Structureofundergroundvideologgingsystem 尺寸小、超短焦距、适合短距离工作以及相对景深大 每个单镜头所获取的图像经过中继透镜引至 等成像特点，该测井成像系统沿径向安排8个 自聚 CCD／CMOS传感器成像平面上，如图2所示，其中： 焦镜头，沿井轴方向安装一个镜头 (用来观察井 A为90。弯曲光锥，可以将井壁影像做90。翻转；B 底)，用特殊的中继透镜将多个影像引至一片成像 为光锥固定板，同时也是 CCD／CMOS成像平面，中 传感器，形成一副图像，再将其传输至地面．光源采 心圆形区域为井轴方向的影像区，其他8个为侧向 收稿 日期：2012-07—19 基金项 目：国家 自然科学基金项 目“测向多镜头多波长视频测井方法研究”(编号 作者简介：胡宏涛(1965一)，男，副教授，主要从事管理信息系统及计算机网络应用研究．E-mail：huhongtal@xsyu．edu．cm 胡宏涛等：一种视频测井图像畸变校正方法 ．--——107—— 方位的影像区．这些影像通过中继透镜从前端的成 像透镜传输而来． 其中h(，)与h：(，)为变换函数，可以用二元