The invention relates to a fisheye camera calibration system based on genetic algorithm and an image distortion correction method, belonging to the technical field of computer graphics, digital image processing and artificial intelligent algorithms. The fisheye camera calibration system consists of a sequence connected distortion correction module, a feature detection module and a fisheye camera parameter calibration module. Image distortion correction method includes image preprocessing, Harris corner detection and genetic algorithm, the reference external parameters in three steps. The invention can reduce the calibration parameters, and improve the internal and external parameters calibration accuracy.
【技术实现步骤摘要】
基于遗传算法的鱼眼相机标定系统及其图像畸变矫正方法
本专利技术涉及一种基于遗传算法的鱼眼相机标定系统及其图像畸变矫正方法,属于计算机图形学、数字图像处理以及人工智能算法
技术介绍
鱼眼图像畸变矫正有许多方法,其中文献(基于双经度模型的鱼眼图像畸变矫正方法[J].仪器仪表学报,2015,02:377-385)提出了运用双经度球面模型转化为平面模型的方法,利用鱼眼图像的桶形畸变特点,实现快速畸变矫正。然而,矫正后的图像虽然在中间部位还原为正常图像,但是在两极拉伸严重。文献(应用经纬映射的鱼眼图像校正设计方法[J].工程图学学报,2010,06:19-22)提出的经纬度模型矫正,是双经度矫正的一种改进,该方法同样具有快速矫正的特点,但是面对大于180度的鱼眼相机,矫正图片的拱形畸变较为严重,在双极处未得到很好的还原。摄像机标定有许多经典的方法,文献(Aflexiblenewtechniqueforcameracalibration[J].IEEETransactionsonpatternanalysisandmachineintelligence,2000,22(11):1330-1334.)【一种灵活的新型摄像机标定技术】中提出的张正友标定法是被运用最为广泛的一种方法,其运用单幅标定板拍摄多幅图像,建立空间点到图像的数学关系式,可以达到普通相机的精确标定。然而对于畸变严重的鱼眼图像,张正友标定法利用极大似然法逼近内参、外参及畸变系数等多个参数,精度大幅下降。并且,在目前商业化生产线的条件下,通过相机拍摄多幅图像的方法效率较低。
技术实现思路
为了克服鱼眼 ...
【技术保护点】
一种基于遗传算法的鱼眼相机标定系统,其特征在于,包括顺序连接的畸变校正模块、特征检测模块和鱼眼相机参数标定模块;所述畸变校正模块:对图像进行预处理,用于消除原鱼眼图像的畸变;所述特征检测模块:进行四边形拟合,哈里斯角点检测;用于提供稳定的特征点;所述鱼眼相机参数标定模块:将理论内参作为初始值,由畸变校正模块输出的已预处理图像作为输入,并且以特征检测模块计算出的特征点作为参数,最后利用遗传算法逼近得出准确的摄像机内参、外参。
【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的鱼眼相机标定系统,其特征在于,包括顺序连接的畸变校正模块、特征检测模块和鱼眼相机参数标定模块;所述畸变校正模块:对图像进行预处理,用于消除原鱼眼图像的畸变;所述特征检测模块:进行四边形拟合,哈里斯角点检测;用于提供稳定的特征点;所述鱼眼相机参数标定模块:将理论内参作为初始值,由畸变校正模块输出的已预处理图像作为输入,并且以特征检测模块计算出的特征点作为参数,最后利用遗传算法逼近得出准确的摄像机内参、外参。2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的鱼眼相机标定系统的图像畸变矫正方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)图像预处理在汽车的前后左右分别安装一个鱼眼摄像机,摄像机光轴与地面呈45度,标定场中标定板分别安置在距离汽车的前后左右,标定板中的方块面积为60cm*60cm,之后4个相机分别拍摄一副图像;利用小孔成像对比法分别对4幅图像进行畸变矫正;(2)哈里斯角点检测在图像预处理之后,对图像中标定板先进行四边形拟合,四边形拟合运用了矢量数据压缩算法;然后利用哈里斯角点检测,分别检测4幅矫正图中的角点;(3)遗传算法逼近内参、外参[1]寻优参数设定;[2]适应度函数定义;定义F为每组摄像机参数的适应度函数,其为空间中的点通过内外参数映射到二维平面与图像中角点的曼哈顿距离之和与阈值D的差值:,其中D是常数,根据经验设定,n是一副图像中检测角点总数,为空间中的第i点通过当前内参映射到二维平面的坐标,为图像中对应的第i...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴庆宪,孙诚,李轶锟,郑文超,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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