一种平面图像校正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种平面图像校正方法及系统，该系统至少包括图像采集模块，用于采集原始畸变图像数据；几何失真校正模块，用于对所述原始畸变图像进行几何失真校正，并获得尺寸校正图像；强度校正模块，用于对所述尺寸校正后图像进行光照强度校正；图像输出模块，用于输出最终校正图像。本发明专利技术有效校正了物体在三个维度方向上旋转造成的图像几何失真，以及像素对应实际尺寸大小不统一的问题，同时很好地解决了红外光学系统引起的图像畸变以及照明强度的非均匀性问题，方法便捷，且资源消耗少。

A plane image correction method and system

【技术实现步骤摘要】
一种平面图像校正方法及系统
本专利技术涉及计算机图像处理领域，属于平面图像校正细分领域，尤其涉及基于投影几何畸变和照明不均匀性平面图像的校正方法和系统。
技术介绍
在红外热成像无损检测领域中，常常可能会因为被拍物体太大或者视场受限，不能成像在一幅图像中，又或者我们想得到更多细节的高分辨率图像，这时我们需要对物体分成多个区域分别成像，最后将这些图像进行拼图合成为一个完整的图像。但是如果没有对单个图像进行适当的校正，拼图结果可能将是不准确的。这是因为热像仪拍摄的图像遵循投影成像的规则，该投影成像不保证平面的正交和几何线性，可能造成投影图像的几何畸变。此外，为了获得更多的辐射能量，红外光学系统一般设计为大相对口径系统，进而导致红外图像的径向畸变。最后，由于成像表面通常有强度分布不均匀的照明，因此每个生成图像会与该照明强度变化叠加，引起图像的亮度分布不均匀。此外，由于分区拍照时热像仪距离被检物的距离不同，导致各个分区图像对应的实际尺寸大小不统一，以上问题，在单幅图像成像中通常可以接受，但是在多个区域重叠图像的拼图合成中，由于这些问题的存在，会导致拼图不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面图像校正方法，其特征在于，所述方法包括：/nS1、获取图像采集设备基础数据，测量物体平面中心到镜头的距离y

【技术特征摘要】
20190527 CN 20191044693211.一种平面图像校正方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、获取图像采集设备基础数据，测量物体平面中心到镜头的距离yc，以及获取原始畸变图像数据，并建立以原始畸变图像中心为原点的原始图像坐标系；
S2、建立校正后图像的坐标系X-Z，以校正后图像中心为原点；
S3、校正X-Z平面绕z轴、x轴旋转引起的几何失真；校正X-Z平面绕y轴旋转引起的几何失真；建立起实际平面上的点(X,Z)到物理空间点(x,y,z)之间的关系；
S4、建立物理空间点(x,y,z)到原始畸变图像的点(ξ’,η’)的映射；
S5、确定原始畸变图像的点(ξ’,η’)对应的初始畸变图像的像元点，根据所述像元点机器邻近点的坐标和像素值，利用差值算法确定校正图像中点的像素值；基于所述yc，通过指定校正图像的像元尺寸Δx，将图像校正到所需尺寸，获得尺寸校正后图像；
S6、对尺寸校正后图像，通过最小二乘拟合，获得待校正区域的2D照明分布估计，确定原始非均匀光照强度p(ξ，η)；
S7、基于所述p(ξ，η)计算均衡强度pave；基于所述原始非均匀光照强度及均衡强度，校正每个点的强度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像采集设备基础数据包括焦平面尺寸长度、宽度，镜头的水平视场角。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，校正后图像与原始畸变图像采用相同的图像大小。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实际平面上的点(X,Z)与校正图像中的像素(I,J)之间关系表示为：则有I＝X/Δx，J＝Z/Δx，
其中，Δx为像元大小；原始畸变图像中的像素(i,j)与原始畸变图像中的点(ξ,η)之间关系表示为：i＝ξ/δ，andj＝η/δ，其中，δ是原始畸变图像中每个像元的尺寸大小。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中，对于绕z轴旋转的几何失真，寻找原始畸变图像平面X-Z中x轴到图像采集设备的最近点ξ0，并基于ξ0及yc确定X-Z平面绕z轴的旋转角az；基于yc及az确定旋转后的点(X,Z)的三维空间坐标(x,y,z)；
对于绕x轴旋转的几何失真，寻找原始畸变图像平面X-Z中z轴到图像采集设备的最近点η0，并基于η0及yc确定X-Z平面绕x轴的旋转角ax。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，建立点(X’,Z’)到三维空间坐标(x,y,z...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建刚，陶宁，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11