一种畸变图像自动矫正方法

100到-350，每隔10，设置一幅。
10.所述相关系数，由标准图像和参考图像组中的每个参考图像分别进行计算得到，共48个相关系数。
11.所述获取待矫正的畸变图像的畸变系数，首先获取相关系数中的最大值，最大相关系数对应的参考图像称为最匹配参考图像，将最匹配参考图像的畸变系数设置为待矫正的畸变图像的畸变系数。
12.所述畸变矫正，通过待矫正的畸变图像的畸变系数的正负判断畸变类型为枕型或桶型，然后运用韩广良和宋建中在2005年1月发表于光学技术杂志第31卷第1期的《一种基于畸变等效曲面的图像畸变校正》中提出的畸变等效球面模型来实现畸变矫正并输出矫正图像。
13.与原有方法相比，该方法可以实现畸变图像的自动矫正，不仅无需手动调整参数去追求输出效果，而且畸变图像的内容也不会影响矫正结果，同时计算简便，效率较高。
附图说明
14.图1为桶型畸变矫正过程中的待矫正的畸变图像、标准图像、最匹配参考图像及矫正图像。
15.图2为枕型畸变矫正过程中的待矫正的畸变图像、标准图像、最匹配参考图像及矫正图像。
16.图3为48幅参考图像构成的参考图像组。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明。
18.本实施方式的具体软件环境为windows10系统，仿真环境为matlab r2018a，处理器为七代酷睿i5-7300。
19.一种畸变图像自动矫正方法的流程包括：读入源图像；生成待矫正的畸变图像；对待矫正的畸变图像进行预处理得到标准图像；计算标准图像与参考图像组中每一参考图像之间像素矩阵的相关系数；获取待矫正的畸变图像的畸变系数；判断畸变类型、进行畸变矫正并输出矫正图像。
20.实施例1选取一幅像素大小为256
×
256的桶型畸变图像作为源图像进行矫正。源图像大小合适，无需进行插值或下采样处理，即为待矫正的畸变图像。对待矫正的畸变图像进行预处理得到标准图像；计算标准图像与参考图像组中每一参考图像的相关系数；寻找相关系数中的最大值，为1.00，确定最匹配参考图像。最匹配参考图像的畸变系数为-150，因此待矫正的畸变图像的畸变系数为-150；进行畸变矫正并输出矫正图像。
21.在预处理的过程中，首先对待矫正的畸变图像进行二值化处理，设置二值化阈值为0.01，得到二值化图像；再运用最邻近插值法，将二值化图像像素大小设置为768
×
768，得到标准图像。
22.待矫正的畸变图像、标准图像、最匹配参考图像、矫正图像如图1所示。
23.实施例2
选取一幅像素大小为768
×
768的枕型畸变图像进行矫正。对待矫正的畸变图像进行预处理得到标准图像；计算标准图像与参考图像组中每一参考图像的相关系数；寻找相关系数中的最大值，为1.00，确定最匹配参考图像。最匹配参考图像的畸变系数为+250，因此待矫正的畸变图像的畸变系数为+250；进行畸变矫正并输出矫正图像。
24.在预处理的过程中，首先对待矫正的畸变图像进行二值化处理，设置二值化阈值为0.01，得到二值化图像；像素为768
×
768的二值化图像即为标准图像。
25.待矫正的畸变图像、标准图像、最匹配参考图像、矫正图像如图2所示。
26.最后需要说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，对本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，包括：读入源图像；生成待矫正的畸变图像；对待矫正的畸变图像进行预处理得到标准图像；计算标准图像与参考图像组中每一参考图像之间像素矩阵的相关系数；获取待矫正的畸变图像的畸变系数；判断畸变类型、进行畸变矫正并输出矫正图像。2.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述源图像，为含有枕型畸变或桶型畸变的任意大小的畸变图像。3.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述待矫正的畸变图像，由源图像经过插值或下采样处理得到；若源图像含有枕型畸变，则得到待矫正的畸变图像像素为768
×
768；若源图像含有桶型畸变，则得到待矫正的畸变图像像素为256
×
256。4.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述预处理，首先设置二值化阈值，对待矫正的畸变图像进行二值化操作，使得到的二值化图像像素值仅含有“0”和“255”两个灰度值，作为优选，二值化阈值为0.01；若待矫正的畸变图像含有桶型畸变，则还要运用最邻近插值法将二值化图像像素扩大为768
×
768。5.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述标准图像，指经过预处理后获得的像素为768
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768的二值化图像。6.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述参考图像组中含有48幅预设不同畸变系数的参考图像，包含枕型畸变参考图像21幅，桶型畸变参考图像27幅。7.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述相关系数，为标准图像和参考图像之间像素矩阵的相关系数。8.根据权利要求1所述的一种畸变图像自动矫正方法，其特征在于，所述获取待矫正的畸变图像的畸变系数，首先获取相关系数中的最大值，最大相关系数对应的参考图像称为最匹配参考图像，将最匹配参考图像的畸变系数设置为待矫正的畸变图像的畸变系数。

技术总结
本发明提出了一种畸变图像自动矫正方法。输入源图像后，首先获得待矫正的畸变图像，通过图像预处理，计算标准图像与参考图像之间像素矩阵的相关系数，从而获得待矫正的畸变图像的畸变系数，再结合畸变等效球面模拟畸变的产生，得到畸变矫正模型，对畸变图像进行矫正，输出矫正图像。其中相关系数的计算是在二值化图像的基础上进行的，因此计算量很小，算法简洁。同时，该方法应用范围广，无论桶型畸变还是枕型畸变，都可以得到很好的矫正。都可以得到很好的矫正。都可以得到很好的矫正。


技术研发人员：马超然 李旸晖 黄泽钿 牛浩 何云峰
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2023/1/2