[发明专利]高精度相机图像标定畸变矫正方法、系统及存储介质

说明书

本申请公开了一种高精度相机图像标定畸变矫正方法、系统及存储介质，涉及数字图像处理领域，方法包括：建立位置标定映射表；其中，所述位置标定映射表用于表征CCD相机上获取的像素点位置与该像素点实际位置的映射关系；获取来自所述CCD相机采集的图像信息；根据所述图像信息，提取图像轮廓中每个不同像素行的像素点在所述CCD相机上获取的第一位置；根据所述第一位置和所述位置标定映射表，确定轮廓中每个不同像素行的像素点的实际刻度；根据所述第一位置和所述实际刻度，得到图像轮廓中每个不同像素行对应的像素点实际的第二位置；根据所有像素点的所述第二位置，依次连接得到矫正图像。本申请能够减少镜头因畸变带来的影响，提高成像的绝对精度。

技术领域

本申请涉及数字图像处理技术领域，特别涉及一种高精度相机图像标定畸变矫正方法、系统及存储介质。

背景技术

畸变是指光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度，这些畸变其实是镜头镜片系统的放大率差异导致的。对于理想光学系统，在一对共轭的物像平面上，放大率是常数，但是对于实际的使用中的光学系统，几乎很难做到理想状态那样，因为透镜的放大率随光束和主轴间所成角度改变而改变，通常来说，光线与主轴正交并通过主轴，不产生畸变，光线离主轴越远，畸变变化越明显。

在现有技术中，采用的标定方式中是默认成像系统无畸变状态，但实际过程中一定会存在畸变。对于1000*1920分辨率的CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)相机，我们在标定时候是以一整行提取的1920个点行坐标的的平均值作为对应此行的刻度值，在这里其实就引进了误差，且在不同位置的误差大小是不同的：因为在实际过程中，在视野最中心的位置的时候畸变较小，最中心和边缘相差在1个像素左右，在视野最上端相差在2个像素左右，然后在视野最下端相差甚至到4个像素左右，我们在标定时侯选取的靶面粗糙度在5um以下(尽可能保证平整)，但在视野不同位置处，因为TV畸变，导致本来在物方是平面，但实际测出来的轮廓线不再平的，而是带有弧度的，且在中心视场和边缘视场处弯曲程度是不一致的。即，现有通过取1920个行像素坐标点进行均值处理的方式，这种笼统的处理方式，使得其绝对精度依旧较低。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种高精度相机图像标定畸变矫正方法、系统及存储介质，能够减少镜头因畸变带来的影响，提高成像的绝对精度。

第一方面，本申请提供了一种高精度相机图像标定畸变矫正方法，包括：建立位置标定映射表；其中，所述位置标定映射表用于表征CCD相机上获取的像素点位置与该像素点实际位置的映射关系；获取来自所述CCD相机采集的图像信息；根据所述图像信息，提取图像轮廓中每个不同像素行的像素点在所述CCD相机上获取的第一位置；根据所述第一位置和所述位置标定映射表，确定轮廓中每个不同像素行的像素点的实际刻度；根据所述第一位置和所述实际刻度，得到图像轮廓中每个不同像素行对应的像素点实际的第二位置；根据所有像素点的所述第二位置，依次连接得到矫正图像。

根据本申请第一方面实施例的高精度相机图像标定畸变矫正方法，至少具有如下有益效果：建立位置标定映射表，该位置标定映射表用于表征CCD相机上获取的像素点位置与该像素点实际位置的映射关系，即提供一个CCD相机上获取的像素点位置矫正到实际位置的表格，建立完成后，在实际使用中，获取来自CCD相机采集的图像信息，根据图像信息，提取图像轮廓中每个不同像素行的像素点在CCD相机上获取的第一位置，该第一位置可能由于镜头镜片系统的放大率差异导致与实际位置存在偏差，根据第一位置和位置标定映射表，确定轮廓中每个不同像素行的像素点的实际刻度，根据第一位置和实际刻度，得到图像轮廓中每个不同像素行对应的像素点实际的第二位置，随后，将若干个第二位置的新像素点依次连接起来，既能得到矫正图像，通过上述方法，没有笼统地将整个轮廓采用均值进行矫正处理的方法，而是直接针对到轮廓上每一个像素点的第一位置进行矫正，通过与建立的位置标定映射表进行匹配搜寻得到每个不同像素行的像素点的实际刻度，并纠正后得到每个不同像素行对应的像素点实际的第二位置，该方法能够减少镜头因畸变带来的影响，提高成像的绝对精度。