一种桶形畸变图像的校正方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种桶形畸变图像的校正方法及装置，涉及图像处理技术领域。方法包括：首先筛选出存在畸变的待处理弧线，然后将桶形畸变图像中的待处理弧线反复进行拉直处理，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值时，确定最优桶形畸变校正参数。之后基于最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。与现有棋盘格方式相比，本申请无需预先制作棋盘格模板，也无需获取待校正的摄像头及其参数，即可完成桶形畸变图像的校正，通用性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种桶形畸变图像的校正方法及装置
本申请涉及图像处理
，尤其涉及一种桶形畸变图像的校正方法及装置。
技术介绍
目前，基于街景图像，制作地图数据是地图数据制作领域的重要手段之一。为了更多地采集街景信息，街景采集所使用的摄像机的镜头普遍使用广角镜头，因为广角镜头具有焦距短，视角大的特性，可以比标准镜头拍摄更多的信息。但广角镜头拍摄的图像存在呈桶形膨胀状的失真现象，如图1所示，这种失真现象被称为桶形畸变。由于桶形畸变图像中的物体存在失真，给图像自动识别带来困难。为了对桶形畸变图像进行校正，现有技术一般采用棋盘格模板法，该方法需要预先制作棋盘格模板，并拿到待校正的镜头，对棋盘格模板进行拍摄，进而经过一系列处理得到该镜头的镜头畸变系数，再通过镜头畸变系数对该镜头拍摄的图像进行校正。对于待校正的桶形畸变图像是使用不同型号镜头拍摄出来的情况，现有技术提供的棋盘模板法不是优选方案。
技术实现思路
本申请的实施例提供了一种更加通用的桶形畸变图像的校正方法及装置。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种桶形畸变图像的校正方法，包括：对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；若所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线，则将该弧线作为待处理弧线；以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值；获取各待处理弧线对应的还原度取值的和；若所述还原度取值的和小于预设的阈值，则调整所述初始校正参数，并基于调整后的初始校正参数重复前述通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到还原度取值的步骤，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值，将该还原度取值的和对应的调整后的初始校正参数作为最优桶形畸变校正参数；基于所述最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。一种桶形畸变图像的校正装置，包括：图像轮廓提取单元，用于对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；像素点遍历单元，用于对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；待处理弧线提取单元，用于针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；在所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线时，将该弧线作为待处理弧线；还原度取值确定单元，用于以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值；还原度取值的和确定单元，用于获取各待处理弧线对应的还原度取值的和；初始校正参数调整单元，用于在所述还原度取值的和小于预设的阈值时，调整所述初始校正参数，以调整后的初始校正参数作为初始校正参数触发所述还原度取值确定单元执行通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到还原度取值，直到所述还原度取值的和大于预设的阈值时，触发最优桶形畸变校正参数确定单元；最优桶形畸变校正参数确定单元，用于将该还原度取值的和对应的调整后的初始校正参数作为最优桶形畸变校正参数；校正单元，用于基于所述最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；若所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线，则将该弧线作为待处理弧线；以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值；获取各待处理弧线对应的还原度取值的和；若所述还原度取值的和小于预设的阈值，则调整所述初始校正参数，并基于调整后的初始校正参数重复前述通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到还原度取值的步骤，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值，将该还原度取值的和对应的调整后的初始校正参数作为最优桶形畸变校正参数；基于所述最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。本申请实施例提供的一种桶形畸变图像的校正方法及装置，由于桶形畸变图像的显著特征是现实中的直线在桶形畸变图像中不是直的，因此，本申请中，首先筛选出存在畸变的待处理弧线，然后将桶形畸变图像中的待处理弧线反复进行拉直处理，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值时，确定最优桶形畸变校正参数，也就是，通过反复进行拉直处理，使待处理弧线不断逼近真实图像，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值，则说明待处理弧线转化为直线的还原度最高，确定最优桶形畸变校正参数。进而，利用该最优桶形畸变校正参数对桶形畸变图像进行校正，可以确保校正后图像贴近真实情况。由此可见，与现有棋盘格方式相比，本申请无需预先制作棋盘格模板，也无需获取待校正的摄像头及其参数，即可完成桶形畸变图像的校正，通用性更强。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的桶形畸变现象示意图；图2为本申请实施例提供的一种桶形畸变图像的校正方法的流程图一；图3为本申请实施例提供的一种桶形畸变图像的校正方法的流程图二；图4为本申请实施例中的街景图；图5为本申请实施例中的街景图对应的轮廓图；图6为本申请实施例中的桶形畸变图像中的待处理弧线的示意图一；图7为本申请实施例中的桶形畸变图像中的待处理弧线的示意图二；图8为本申请实施例中的桶形畸变图像中的像素点经过预设的球形投射到透视平面上的示意图；图9为本申请实施例中的桶形畸变图像被校正后的校正图像示意图；图10为本申请实施例提供的一种桶形畸变图像的校正装置的结构示意图一；图11为本申请实施例提供的一种桶形畸变图像的校正装置的结构示意图二。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术提供了一种桶形畸变图像的校正方法，包括：对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；若所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线，则将该弧线作为待处理弧线；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桶形畸变图像的校正方法，其特征在于，包括：对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；若所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线，则将该弧线作为待处理弧线；以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值；获取各待处理弧线对应的还原度取值的和；若所述还原度取值的和小于预设的阈值，则调整所述初始校正参数，并基于调整后的初始校正参数重复前述通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到还原度取值的步骤，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值，将该还原度取值的和对应的调整后的初始校正参数作为最优桶形畸变校正参数；基于所述最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。

【技术特征摘要】
1.一种桶形畸变图像的校正方法，其特征在于，包括：对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；若所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线，则将该弧线作为待处理弧线；以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值；获取各待处理弧线对应的还原度取值的和；若所述还原度取值的和小于预设的阈值，则调整所述初始校正参数，并基于调整后的初始校正参数重复前述通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到还原度取值的步骤，直到还原度取值的和大于等于预设的阈值，将该还原度取值的和对应的调整后的初始校正参数作为最优桶形畸变校正参数；基于所述最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，通过预设的球形对应的透视平面，将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值，包括：以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，将构成所述待处理弧线的像素点通过预设的球形投射到透视平面上，得到所述待处理弧线包含的像素点在透视平面的坐标；根据所述像素点在透视平面的坐标，获取所述待处理弧线转换为直线后的还原度取值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将待处理弧线转换为直线，得到待处理弧线转换为直线的还原度取值之前，所述方法进一步包括：对待处理弧线进行圆拟合，得到各待处理弧线对应的圆半径和圆心；判断任意两条待处理弧线的圆半径差值是否小于等于预设的半径差值阈值，且圆心之间距离是否小于等于预设的圆心距离阈值；若任意两条待处理弧线的圆半径差值小于等于预设的半径差值阈值，且圆心之间距离小于等于预设的圆心距离阈值，则保留该两条待处理弧线中弧线长度长的一条待处理弧线，删除另一条待处理弧线。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中，具体包括：对所述轮廓图的像素点进行遍历，得到所述轮廓图包括的连通域，将一个连通域中的像素点作为同一对象的像素点存储在一个点集中。5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线，包括：任意选取该点集中的一个像素点，按照到该像素点的距离从小到大的顺序，对所述点集中的像素点进行排序；基于排序后的像素点，获取所述点集中包括的像素点对应的曲率；根据像素点对应的曲率，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述桶形畸变校正参数包括：球形的半径R和桶形畸变图像到透视平面的距离Z；所述以预设的桶形畸变校正参数作为初始校正参数，将构成所述待处理弧线的像素点通过预设的球形投射到透视平面上，得到所述待处理弧线包含的像素点在透视平面的坐标，包括：以预设的球形的半径R和桶形畸变图像到透视平面的距离Z作为初始校正参数，将构成所述待处理弧线的像素点投射到预设的球形对应的透视平面上，得到所述待处理弧线包含的像素点在透视平面的坐标。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述最优桶形畸变校正参数包括球形的最优半径R和桶形畸变图像到透视平面的最优距离Z；所述基于所述最优桶形畸变校正参数，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像，包括：基于球形的最优半径R和桶形畸变图像到透视平面的最优距离Z，将桶形畸变图像中的像素点投射在所述预设的球形对应的透视平面，得到校正图像。8.一种桶形畸变图像的校正装置，其特征在于，包括：图像轮廓提取单元，用于对桶形畸变图像进行处理，得到桶形畸变图像的轮廓图；像素点遍历单元，用于对所述轮廓图的像素点进行遍历，将属于同一对象的像素点存储在一个点集中；待处理弧线提取单元，用于针对每个点集，判断该点集中的像素点构成的线段中是否包括满足预设曲率阈值的弧线；在所述点集中的像素点构成的线段中包括满足预设曲率阈值的弧线时，将该弧线作为待处理弧线；还原度取值确...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩，梅树起，黄亮，徐牧，
申请(专利权)人：高德软件有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11