本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種魚眼圖像的矯正方法，通過攝像機(jī)用魚眼鏡頭采集坐標(biāo)圖像，建立魚眼鏡頭成像模型和三維球形模型，根據(jù)球形紋理映射算法初步矯正畸變，再用關(guān)鍵點(diǎn)匹配尋找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，手動(dòng)調(diào)整修正圖像的進(jìn)一步改善畸變，最后細(xì)分插件減少矯正時(shí)的誤差。能更快捷有效修正圖像的畸變，主要針對(duì)常見的徑向畸變矯正。可以適用于各種形式的球幕電影制作或廣告作品創(chuàng)作。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種魚眼成像技術(shù)和矯正技術(shù)，尤其涉及一種。
技術(shù)介紹
在許多項(xiàng)目的實(shí)際制作過程中，光有數(shù)字虛擬鏡頭模型是不夠的，為了得到最好 的圖像效果，我們需要實(shí)拍某些真實(shí)場(chǎng)景，這時(shí)就需要建立光學(xué)玻璃鏡頭模型。 如圖1所示，光學(xué)鏡頭模型既要求與播放機(jī)鏡頭的光學(xué)特性和材質(zhì)特性完全一 致，又要求其色差、透過率、像散、雜光系數(shù)、像面照度均勻度等性能參數(shù)高，與高清攝像機(jī) 配合良好，接口規(guī)格一致，成像范圍與尺寸完全符合播放機(jī)要求。 光學(xué)玻璃鏡頭的性能要求如下： 現(xiàn)有技術(shù)中，由于鏡頭制作工藝中，經(jīng)常會(huì)在鏡頭里出現(xiàn)像點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)魚眼 鏡頭透鏡折射后，在理想像點(diǎn)與攝像機(jī)實(shí)際成像面上所成的像點(diǎn)之間，存在光學(xué)的誤差，即 產(chǎn)生了物理的畸變，這種畸變主要有：徑向畸變、偏心畸變（切向畸變）和薄棱鏡畸變。其 中徑向變形為最常見的，且無法避免。光學(xué)鏡頭的徑向曲率變化是引起徑向變形的主要因 素。這種變形會(huì)引起圖像像素點(diǎn)沿著徑向移動(dòng)，離中心越遠(yuǎn)，圖像的畸變量越大。正的徑向 變形量會(huì)引起像素點(diǎn)向遠(yuǎn)離圖像中心的方向移動(dòng)，該比例系數(shù)會(huì)增大；負(fù)的徑向變形量會(huì) 弓丨起像素點(diǎn)向靠近圖像中心的方向移動(dòng)，其比例系數(shù)較小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種更快捷有效的。 本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 本專利技術(shù)的，通過攝像機(jī)用魚眼鏡頭采集坐標(biāo)圖像，建立魚眼 鏡頭成像模型和三維球形模型，根據(jù)球形紋理映射算法初步矯正畸變，再用關(guān)鍵點(diǎn)匹配尋 找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，手動(dòng)調(diào)整修正圖像的進(jìn)一步改善畸變，最后細(xì)分插件減少矯正時(shí)的誤差。 由上述本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案可以看出，本專利技術(shù)實(shí)施例提供的魚眼圖像的矯正方 法，通過攝像機(jī)用魚眼鏡頭采集坐標(biāo)圖像，根據(jù)球形紋理映射算法，在三維軟件中用關(guān)鍵點(diǎn) 匹配尋找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，修正圖像的畸變，更快捷有效。可以適用于各種形式的球幕電影制 作或廣告作品創(chuàng)作，主要針對(duì)常見的徑向畸變矯正。【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例中光學(xué)玻璃鏡頭模型示意圖； 圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例中魚眼鏡頭采集帶畸變的圖片； 圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例中魚眼鏡頭成像模型； 圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例中球形紋理映射模型示意圖； 圖5為本專利技術(shù)實(shí)施例中三維軟件中標(biāo)準(zhǔn)映射紋理； 圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例中紋理插值細(xì)分； 圖7為本專利技術(shù)實(shí)施例中矯正魚眼鏡頭畸變后效果； 圖8為本專利技術(shù)實(shí)施例中圖像畸變的原素材； 圖9為本專利技術(shù)實(shí)施例中魚眼實(shí)拍素材校正后的圖； 圖10為本專利技術(shù)實(shí)施例中在三維軟件里模擬出的正常空間效果。【具體實(shí)施方式】 下面將對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 本專利技術(shù)的，其較佳的【具體實(shí)施方式】是： 通過攝像機(jī)用魚眼鏡頭采集坐標(biāo)圖像，建立魚眼鏡頭成像模型和三維球形模型， 根據(jù)球形紋理映射算法初步矯正畸變，再用關(guān)鍵點(diǎn)匹配尋找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，手動(dòng)調(diào)整修正 圖像的進(jìn)一步改善畸變，最后細(xì)分插件減少矯正時(shí)的誤差。 根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于，在通過攝像機(jī)用魚眼 鏡頭采集坐標(biāo)圖像時(shí)，首先建立度量坐標(biāo)，然后再通過攝像機(jī)魚眼鏡頭采集。 在建立魚眼鏡頭成像模型時(shí)，首先建立魚眼的鏡頭坐標(biāo)系0ΧΥΖ，以主軸0Z為軸， 整個(gè)空間的中心對(duì)稱性，魚眼圖像180度的視場(chǎng)，選擇以視點(diǎn)0為中心，半徑為R的一個(gè)半 球，每個(gè)空間點(diǎn)L0在球面透視投影圖像L1，在魚眼照片上成像點(diǎn)為L(zhǎng)2 ; 在所述魚眼鏡頭成像模型中，魚眼照片上的成像點(diǎn)L2坐標(biāo)為（u，V)，魚眼鏡頭的 球形紋理映射滿足： 在建立所述三維球形模型時(shí)，此模型滿足：與魚眼的鏡頭坐標(biāo)系0ΧΥΖ同一個(gè)空間 中心0和空間坐標(biāo)軸，R = R1，生成與所述魚眼鏡頭成像模型一樣大小的標(biāo)準(zhǔn)球形紋理。 在進(jìn)行所述球形紋理映射算法初步矯正畸變時(shí)，首先根據(jù)魚眼鏡頭成像模型，建 立標(biāo)準(zhǔn)球形紋理與魚眼照片之間的映射關(guān)系。 在用關(guān)鍵點(diǎn)匹配尋找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)時(shí)，所述關(guān)鍵點(diǎn)指此點(diǎn)一旦改變能帶動(dòng)其它點(diǎn) 的連鎖變動(dòng)，所述特征點(diǎn)包括點(diǎn)、線段和/或曲線。 所述手動(dòng)調(diào)整修正圖像的進(jìn)一步改善畸變，即通過人為手動(dòng)選擇點(diǎn)，進(jìn)行調(diào)整位 置，再運(yùn)行紋理特征點(diǎn)調(diào)整程序，根據(jù)這個(gè)調(diào)整后的點(diǎn)來整體自動(dòng)調(diào)整其它點(diǎn)的相對(duì)位置。 所述最后細(xì)分插件減少矯正時(shí)的誤差，是通過三維軟件的模型里Divisions屬性 對(duì)紋理進(jìn)行細(xì)分插值，這樣減少誤差，進(jìn)一步修正圖像的畸變。 本專利技術(shù)的，通過攝像機(jī)用魚眼鏡頭采集坐標(biāo)圖像，根據(jù)球形 紋理映射算法，在三維軟件中用關(guān)鍵點(diǎn)匹配尋找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，修正圖像的畸變，更快捷有 效。可以適用于各種形式的球幕電影制作或廣告作品創(chuàng)作。 本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于，如何獲取魚眼鏡頭的各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)，量化玻璃鏡 頭的成像畸變。找到一種不但靈活高效，而且實(shí)時(shí)直觀的方法來處理魚眼鏡頭拍攝圖像里 存在嚴(yán)重畸變問題。 本專利技術(shù)更直觀高效靈活的魚眼鏡頭矯正方法的原因，是魚眼鏡頭具有光能損失 底，體積小，成本低，較大的視覺范圍等優(yōu)點(diǎn)，以被廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域，如魚眼實(shí)拍，航拍， 視頻會(huì)議，監(jiān)視和虛擬現(xiàn)實(shí)，臉部捕捉等，但傳統(tǒng)的魚眼鏡頭矯正方法比較復(fù)雜，計(jì)算量大， 且不直觀，并不方便于實(shí)拍加三維的影片制作和立體球幕影片的制作。因此如果能找到一 種不但方法高效靈活，又跟球幕影片三維制作接合的比較好的，更直觀的魚眼矯正的技術(shù) 方案，將會(huì)減少不少的時(shí)間和制作成本，大大提高影片的質(zhì)量和效率。 具體實(shí)施例： 因?yàn)轸~眼鏡頭光路設(shè)計(jì)信息無法從公開渠道獲得，且每個(gè)魚眼鏡頭在制造時(shí)會(huì)造 成光學(xué)參數(shù)的差異，導(dǎo)致變形結(jié)果的差異，因此，本實(shí)施例只能就具體某只鏡頭，通過實(shí)驗(yàn) 測(cè)定的方法獲取畸變特性。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種魚眼圖像的矯正方法，其特征在于，包括：通過攝像機(jī)用魚眼鏡頭采集坐標(biāo)圖像，建立魚眼鏡頭成像模型和三維球形模型，根據(jù)球形紋理映射算法初步矯正畸變，再用關(guān)鍵點(diǎn)匹配尋找對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，手動(dòng)調(diào)整修正圖像的進(jìn)一步改善畸變，最后細(xì)分插件減少矯正時(shí)的誤差。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李明，戎志剛，劉道強(qiáng)，丁亮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳華強(qiáng)數(shù)碼電影有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44
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