参数可调图像畸变校正技术.pdf

蚕数可调国像畸变校正技市 杨锋／华中光电技术研究所一武汉光电国家实验室 [摘 要]随着数字图像畸变校正处理的应用领域的不断扩大．其处理技术也成为研究的热点．大视场成像光学系统中的畸变会降低 图像质量。必须预以校正。本文提出了一种新的校正方法，根据畸变率的定义推导出畸变校正公式，给出了建立畸变模型的方法。实践证明， 这种模型可以满足大多数镜头的畸变校正要求。 [关键字]几何畸变 畸变模型 畸变校正 一、畸变的产生 由于系统的实际放大率随视场而变化，不再是一个常数。对于 图像几何畸变就是在不同的摄入条件下得到图像时，一个 正畸变，实际放大率大于理想的放大率，而负畸变则相反。畸 物体的图像常会发生几何畸变出现歪斜变形的现象。例如从太 变对成像的影响使像产生较为严重的失真。 空宇航器拍摄的地球上等距平行线，其图像会变为歪斜或虽平 二、畸变的校正及发展现状 行而不等间距，用光学和电子扫描仪摄取的图像常常会有桶形 从数字图像处理的观点来看：畸变校正实际上是一个图 畸变和枕型畸变，用普通的光学摄影与测试雷达拍摄的同一地 像恢复的问题，即对一幅退化图像的恢复。畸变主要表现在图 区的景物在几何形状上有较大的差异。以上这类现象统称为几 像中像素点发生位移，从而使图像中物体扭曲变形。畸变校正 何畸变。实际丁作中常需以某一幅图像为基准，去校正另一种 分为两步，第一步是对原图像进行像素坐标空问的几何变换， 摄入方式的图像，以期校正其几何畸变，这就叫做图像的几何 这样做的目的是使像素点落在正确的位置上；第二步是重新确 畸变复员或几何畸变校正。 定新像素点的灰度值。因为经过上面的坐标变换后，有些像素 点可能会被挤压在一起，有时又分散开，使校正的像素不落在 离散的整数坐标位置上，因此需要确定这些像素点的灰度值。 目前，国内外关于畸变校正算法的研究已经比较多，具体 圈盟固 来讲主要分为二大类：利用标准样板校正和拟合镜头畸变曲线 校正方法。其中拟合镜头畸变曲线的方法是对几个不同视场进 a原图像 b枕形畸变 c桶形畸变 行畸变计算，通过这些计算值拟合m视场角随畸变变化的曲线， 图1畸变的产生 然后通过这条曲线计算出镜头在CCD上所成图形的每一点的 数字图像的畸变是由于采用了广角镜头而引入的，一般 畸变值，进而计算Hj图像上每一点的理想位置。完全的拟合畸 来说，随着视场的改变，畸变值也改变，越接近视场的边缘， 变曲线需要知道光学系统的设计参数，并且要拆装已制造好的 畸变值就越大。例如一个垂直于光轴的物体，如图1中(a)所示，光学系统，可能全带来装配误差。而样板标定方法就是利用定 制的标准样板，使其通过待校正光学系统成像。由于光学系统 它经过有畸变的光学系统成像后，会出现如图(h)或图(c)所示 本身存在着畸变，从而使像发生变形，根据样板理想设计参数 的成像情况。其中(b)称为枕形畸变，(c)称为桶形畸变。枕形 畸变又称为正畸变，桶形畸变称为负畸变。畸变产生的原因是 和光学系统的放大率，计算出样板理想的无失真的像，比较它 行人员提高调整水平，在启停磨负荷点附近及时启停磨，在机 处理如跳磨、捞渣机缺陷等事件时，如负荷未降至 组升降负荷过程中启停磨并控制好压力和温度，防止出现负荷 300MW以下，机、炉可投自动时，不允许解除机、炉的投自动， 跟不上和降不下来的现象。防止协调系统退出。 只退出M信号。 2．2通信传输通道的改进 调度下发负荷指令异常时，如负荷指令突降