[发明专利]一种镜头畸变矫正和特征提取的方法及系统

权利要求书

1.一种镜头畸变矫正和特征提取的方法，包括以下步骤：

S101，获取镜头图片信息；

S102，图片预处理，所述图片预处理包括将彩色图变成灰色图,调节图片亮度和对比度、并对图片进行降噪处理然后进行边缘检测，从而将图像的轮廓显示出来；

S103，提取图片轮廓点并进行镜头畸变矫正，将经过S102处理的图片显示的轮廓点提取出来，然后利用矫正公式矫正这些轮廓点，将这些轮廓点还原到无畸变的平面上；

S104，提取图形特征关键点，利用特征拟合算法拟合出特征图像，再把能表征特征图形的关键点提取出来；

S105，关键点逆透视变换，将S104处理的关键点进行逆透视变换，得到这些关键点在真实的物理世界坐标；

S106，计算关键点物理世界方程式，利用S105得到的关键点在真实的物理世界坐标，计算出特征图形在物理世界坐标体系下的方程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S102步骤中还包括图片裁剪处理，即将干扰的轮廓部分除去。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S103中，畸变矫正时只矫正提取出来的轮廓点，而不是整张图片进行校正，并且提取轮廓点时，在列和行上分别采用等距离采点方式进行取点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S103中，所述镜头畸变矫正包含径向和切向修正，修正系数由事前镜头标定得出。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述事前镜头标定包括采集标定板图片，然后输入标定程序工具箱，由标定程序工具箱计算出摄像头内参矩阵和畸变系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S104中，针对具有函数解析式的特征图形，选取的轮廓点为一定能够确定该特征图形形状的具有代表性的关键点。

7.一种镜头畸变矫正和特征提取的系统，包括以下模块：

输入图像模块，用于采集图片信息；

图片预处理模块，用于将彩色图变成灰色图，调节图片亮度和对比度，对图片进行降噪处理，然后进行边缘检测，从而将图像的轮廓显示出来；

提取图像轮廓点模块，用于将图片预处理模块处理后显示出的轮廓点提取出来；

轮廓点畸变校正模块，用于将提取图像轮廓点模块提取的轮廓点还原到无畸变的平面上；

提取图形特征关键点模块，用于将能表征特征图形的关键点提取出来；

关键点逆透视变换模块，用于将提取图形特征关键点模块中提取的关键点进行逆透视变换，得到这些关键点在真实的物理世界坐标；

得到特征图形物理世界方程模块，用于利用关键点逆透视变换模块中得到的关键点在真实的物理世界坐标，计算出特征图形在物理世界坐标体系下的方程。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述轮廓点畸变校正模块包括摄像头标定模块，所述摄像头标定模块主要用于采集标定板图片，然后输入标定程序工具箱，由标定程序工具箱计算出摄像头内参矩阵和畸变系数。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述轮廓点镜头畸变矫正模块采用径向和切向修正，修正系数由所述标定程序工具箱计算出摄像头内参矩阵和畸变系数得出。