一種基于四點變換的圖像自適應校正方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種易于實現(xiàn)及移植，操作簡單，使用方便，校正精度高的基于四點變換的圖像自適應校正方法。本發(fā)明專利技術圖像校正方法通過獲取雙視圖像，以其中一幅圖作為原圖，在原圖像上分別獲取四點并提取一個原像點，四點連接形成任意四邊形，通過映射關系，在另一幅圖像上獲得相應的四點、原像點及任意的四邊形，通過雙鼠標對應并遍歷圖像，從而實現(xiàn)對圖像的校正；在進行任意四邊形的構建過程中，采用外擴二次法或內縮二點法保證在任意四邊形外的區(qū)域不會出現(xiàn)盲點或盲區(qū)，實現(xiàn)自適應校正，使得圖像校正的高效、精確。本發(fā)明專利技術可應用于圖像校正領域。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于四點變換的圖像自適應校正方法。
技術介紹
在現(xiàn)代工業(yè)迅猛發(fā)展的大背景下，電力、化工、冶金等許多行業(yè)正在使用著大量的各種攝像頭，其中不乏紅外及普通雙視攝像。然而，由于兩攝像頭焦距不同、兩鏡頭位置無法重疊，且無法保證軸平行及安裝角度完全同步，其拍攝的紅外圖像及普通圖像無法完全對應。兩圖的不同不便于依據(jù)紅外圖像找到溫度超高的設備位置。現(xiàn)有的圖像校正技術(類似四點轉正、同素變換等任意四邊形的變形技術)，幾乎 次除法，容易出現(xiàn)分母為零等意外情況。另外，很多類似的校正技術僅僅是將任意四邊形與正規(guī)矩形相互對應，且完全忽略了四邊形外部的鄰近區(qū)域。但在現(xiàn)實中，圖像在正規(guī)矩形內部的情況很少，使用范圍太窄，用在現(xiàn)場實用中往往不能滿足要求。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種易于實現(xiàn)及移植，操作簡單，使用方便，校正精度高的基于四點變換的圖像自適應校正方法。本專利技術所采用的技術方案是本專利技術是一種基于四點變換的圖像自適應校正方法，該方法采用四點映射對雙圖像進行雙鼠標對應定位計算并采用遍歷圖像方式進行校正，該方法包括以下步驟 (1)圖像獲取，利用雙視攝像機對現(xiàn)場環(huán)境進行普通圖像和紅外圖像獲取，所述普通圖像和所述紅外圖像由所述雙視攝像機的兩個鏡頭同時從相差不大的兩個視角對同一現(xiàn)場進行拍攝獲得； (2)提取映射點，以所述普通圖像和所述紅外圖像的其中一幅圖作為原圖，另一幅圖像作為映射圖，在所述原圖上，采用人工框選四點所含區(qū)域，獲得灰度圖像，灰度圖像拉伸并放大若干倍，手動任意點選四點形成任意四邊形并存儲，從而完成四點提取； (3)坐標系建立,在所述原圖上以原圖左上角頂點為坐標系的原點,X軸向右為正,Y軸向下為正，建立XY坐標系； (4)在所述XY坐標系選取一個原像點M并獲取其坐標M(x,y),用數(shù)值計算方法解方程獲得點M在該任意四邊形映射下的鄰邊比例α和β的值； (5)計算鼠標對應點，獲得雙鼠標根據(jù)上述步驟(4)獲得的鄰邊比例α和β的值，實時計算鼠標所在原像點M在所述映射圖上的相應的四邊形映射下的坐標M’(x’，y’)，M’即為雙鼠中的第二鼠標； (6 )變形校正，遍歷所述原圖和所述映射圖上的坐標，完成變形校正。在所述步驟(4)中，所述α和β的計算過程如下 (a)計算映射，原圖中任意四點(P0P1P2P3)變換后，對應到目標圖中四點(P。’ P1 ’ P2 ’ P3’)，根據(jù)這種映射規(guī)則，任意點坐標M (x，y)經(jīng)過四點變換后，獲得點Μ’ (X，’y’)。設M相對于PtlP1的位置比例為α，相對于PtlP3的比例為β，其中，點P。、P1^ P2> P3是所述步驟(2)中手動點選的任意四點，點1在PtlP1直線上的對應點設置為a，在P2P3上的對應點設置為b，在P0P3上的對應點設置為c，在P1P2上的對應點設置為d，則 a= Po α · (PrP0) · b: Ρ3- α * (P2-P3) , c= Ρ0- P · (PfP0) d: PrP · IP2-P1); (b) 方程建立，由向量和的方程聯(lián)立，代入焦點M，可解得比例α、β的方程式K1* Cl K2^ Cl - K3=O, Τ+^β2— T2* β - T3=O, ，其中Kp K2、K3> !\、T2、T3均是常數(shù)系數(shù)； (C) 系數(shù)計算，α的三個系數(shù)K1, K2, K3的值計算如下 Ki= (Po. F—Pi, V.) * (Ρζ. X—P3. X.) + (Pi. X—Po, X.) * (P2. Υ~ 3. }τ)； Kz= (P2. χ-Ρ3. χ-Ρι. X+Po. χ)*(Ρι . y—Po* y)-(Pz. y—P3. y~Pi. y+P0. y)*(P,'. x- Pq. x)丄(Po. Y-Pi. y) * (P3. x—Po· x) — (Po, x-Pj. x)拿(P3. y—Po. y) K3= (P . X-P0- x)氺Pt' y-(P3. y-P0. y)*Pr. x^P0. x*P3. y-P3. x*P0, y; β的三個系數(shù)T1, T2, T3的值如下 Tf (Po. y~Ps. y) * (P2. χ-Ρ!. χ) + (P3. χ-Ρ0. x)*(Ps, y-P1. y) I2= (P2. χ-Ρι. x—P3. X-P0. x)*(Pi. y—Po· y) —(P2. y—Pi· y^P3. y*Po- y)*( Pi5. x —Po. x) + (Po. y—P3. y) * (Pt. x—P0. x) - (P0. x—P3. x) * CPi. y—Po. y)T3=CPj, x-Po.y-(Pi- HPe· y)*Pi!. x-P0. x*P*. y-Ρι, x*P0. y；其中，P0. X表示Pci點的X坐標，P0. y表示Pci點的y坐標！P1. x表示P1點的x坐標，P1- y表示P1點的I坐標；P2. X表示P2點的X坐標，P2- y表示P2點的y坐標；Ρ3. χ表示P3點的χ坐標，P3- y表示P3點的I坐標A’ · χ表示P/點的χ坐標，P/ · y表示P/點的I坐標； Cd) 求解α和β值,用一元二次方程求解公式本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于四點變換的圖像自適應校正方法，其特征在于，該方法采用四點映射對雙圖像進行雙鼠標對應定位計算并采用遍歷圖像方式進行校正，該方法包括以下步驟：（1）圖像獲取，利用雙視攝像機對現(xiàn)場環(huán)境進行普通圖像和紅外圖像獲取，所述普通圖像和所述紅外圖像由所述雙視攝像機的兩個鏡頭同時從相差不大的兩個視角對同一現(xiàn)場進行拍攝獲得；（2）提取映射點，以所述普通圖像和所述紅外圖像的其中一幅圖作為原圖，另一幅圖像作為映射圖，在所述原圖上，采用人工框選四點所含區(qū)域，獲得灰度圖像，灰度圖像拉伸并放大若干倍，手動任意點選四點形成任意四邊形并存儲，從而完成四點提取；（3）坐標系建立，在所述原圖上以原圖左上角頂點為坐標系的原點，X軸向右為正，Y軸向下為正，建立XY坐標系；（4）？在所述XY坐標系選取一個原像點M并獲取其坐標M（x,y）,用數(shù)值計算方法解方程獲得點M在所述任意四邊形映射下的鄰邊比例α和β的值；（5）計算鼠標對應點，獲得雙鼠標：根據(jù)上述步驟（4）獲得的鄰邊比例α和β的值，實時計算鼠標所在原像點M在所述映射圖上的相應的四邊形映射下的坐標M’（x’,y’），M’即為雙鼠標中的第二鼠標；（6）變形校正，遍歷所述原圖和所述映射圖上的坐標，完成變形校正。...

【技術特征摘要】
1.一種基于四點變換的圖像自適應校正方法，其特征在于，該方法采用四點映射對雙圖像進行雙鼠標對應定位計算并采用遍歷圖像方式進行校正，該方法包括以下步驟 (1)圖像獲取，利用雙視攝像機對現(xiàn)場環(huán)境進行普通圖像和紅外圖像獲取，所述普通圖像和所述紅外圖像由所述雙視攝像機的兩個鏡頭同時從相差不大的兩個視角對同一現(xiàn)場進行拍攝獲得； (2)提取映射點，以所述普通圖像和所述紅外圖像的其中一幅圖作為原圖，另一幅圖像作為映射圖，在所述原圖上，采用人工框選四點所含區(qū)域，獲得灰度圖像，灰度圖像拉伸并放大若干倍，手動任意點選四點形成任意四邊形并存儲，從而完成四點提取； (3)坐標系建立,在所述原圖上以原圖左上角頂點為坐標系的原點,X軸向右為正,Y軸向下為正，建立XY坐標系； (4)在所述XY坐標系選取一個原像點M并獲取其坐標M(x，y)，用數(shù)值計算方法解方程獲得點M在所述任意四邊形映射下的鄰邊比例α和β的值； (5)計算鼠標對應點，獲得雙鼠標根據(jù)上述步驟(4)獲得的鄰邊比例α和β的值，實時計算鼠標所在原像點M在所述映射圖上的相應的四邊形映射下的坐標M’(x’，y’)，M’即為雙鼠標中的第二鼠標； (6 )變形校正，遍歷所述原圖和所述映射圖上的坐標，完成變形校正。2.根據(jù)權利要求I所述的一種基于四點變換的圖像自適應校正方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述α和β的計算過程如下 (a)計算映射，原圖中的任意四點(PtlP1P2P3)變換后，對應到映射圖中四點(P。’ P/ P2’ P/)，根據(jù)這種映射規(guī)則，任意點坐標M (x,y)經(jīng)過四點變換后，獲得點Μ’(X，，y’)，設M相對于PtlP1的位置比例為α，相對于PtlP3的比例為β，其中，點Pq、Pi、P2、P3是所述步驟(2)中手動點選的任意四點，點1在PtlP1直線上的對應點設置為a，在P2P3上的對應點設置為比在PtlP3上的對應點設置為C，在P1P2上的對應點設置為d，則 a= P0- α · (Pt...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊志強，王珊珊，
申請(專利權)人：珠海一多監(jiān)測科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：