CN109872290B - 一种图像形变的修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像形变的修正方法，首先获取成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度，然后基于角度映射原理对拍摄图像进行校正。本发明提供了一种修正因拍摄设备本身倾斜导致平面(或垂直)物体成像变形的方法，本发明提供的图像修正方法简单易行，利于准确快速还原图像，确保后续图像处理正常进行、达到图像处理的目的。

Description

一种图像形变的修正方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像形变的修正方法。
背景技术
在图像处理和计算机视觉研究中，在以数码相机、计算机摄像头、拍摄收集等数字设备拍摄目标物时，由于拍摄距离、拍摄角度等原因，所拍摄的图像经常会产生各种各样的变形，这种变形可能会导致后续的图像处理失败，从而无法达到图像处理的目的，为了使普通的识别软件能够对数码相机等拍摄的图像进行识别，有必要对其进行校正，所谓图像校正是指从具有畸变的图像中消除畸变还原正常图像的处理过程。
用手机、相机、成像测绘设备、其它成像设备等拍摄平面(或垂直)物体时，由于设备本身倾斜，导致被拍摄/测绘物体成像变形；如果成像过程中不加以修正，后期因不知道拍摄设备本身的倾斜角度数据，将难以将图像还原。即当拍摄设备的像平面与拍摄目标物的平面不平衡时，则产生透视形变。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：成像设备等拍摄平面(或垂直)物体时，由于设备本身倾斜，导致被拍摄/测绘物体成像变形，可能会导致后续的图像处理失败，本发明提供了解决上述问题的一种图像形变的修正方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种图像形变的修正方法，首先获取成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度，然后基于角度映射原理对拍摄图像进行校正。
进一步地，基于角度映射原理对拍摄图像进行校正具体操作步骤包括：
步骤a，根据成像设备的实际成像CE，遍历实际成像CE上的每一像素点F，按成像设备的视角大小β、以及成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度α将像素点F映射到拍摄目标物CD上得点F′；
步骤b，依据式(1)推算拍摄目标物上每一映射点F′的位置，式(1)如下所示：
Figure GDA0002802460220000011
其中，α为成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度；β为成像设备的视角大小；被拍摄物体处于平面上，成像设备视角所包含的区域为CD，CD的实际成像为CE，CD上的一点F′与CE上的像素点F一一对应；以C点为原点，CF的长度为m。
进一步地，所述成像设备包括手机、相机和成像测绘设备。
进一步地，所述成像设备具有获取本身倾斜角度的机构。
进一步地，适用于修正成像设备拍摄的平面物体图像。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明提供了一种修正因拍摄设备本身倾斜导致平面(或垂直)物体成像变形的方法，所述平面(或垂直)物体是指被拍摄物本身处于水平(或垂直)状态，或以物体本身的水平视角(或垂直视角)为的成像需求，比如拍摄桌面上的证件；本发明适用于拥有重力感应等零件能够获取设备本身倾斜角度的可拍照设备/成像测绘设备，以及基于角度映射原理的图像修正软件。本发明提供的图像修正方法简单易行，利于准确快速还原图像，确保后续图像处理正常进行、达到图像处理的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的角度映射原理图；
图2为成像设备倾斜拍摄成像过程。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
本实施例提供了一种图像形变的修正方法，如图1所示，具体操作方法如下所示：
步骤1，AB表示成像设备，以点A为摄像头，摄像头上安装有重力感应零件或倾角传感器，读取摄像头的倾斜角度，用α表示；
步骤2，根据摄像头的感光区域大小和成像时的焦距可获取视角大小，用β表示；
步骤3，拍摄目标物处于平面上，摄像头视角所包含的区域为CD；
步骤4，由于摄像头的倾斜角度α(α＞0)，CD实际上是以CE成像；任取CD上的一点F’被映射到CE上的F点；
步骤5，根据摄像头的拍摄实际成像CE，遍历实际成像CE上每一像素点F，按视角大小β、倾斜角度α作映射得到映射点位置F’；
步骤6，以C点作为0点(即为图片边线)，设定CE上F点的位置，CF的长度为m，则，依据式(1)计算获得F’的位置：
Figure GDA0002802460220000031
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种图像形变的修正方法，其特征在于，首先获取成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度，然后基于角度映射原理对拍摄图像进行校正；
基于角度映射原理对拍摄图像进行校正具体操作步骤包括：
步骤a，根据成像设备的实际成像CE，遍历实际成像CE上的每一像素点F，按成像设备的视角大小β、以及成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度α将像素点F映射到拍摄目标物CD上得点F′；
步骤b，依据式(1)推算拍摄目标物上每一映射点F′的位置，式(1)如下所示：
Figure FDA0002802460210000011
其中，α为成像设备的像平面与拍摄目标物的平面相对倾斜角度；β为成像设备的视角大小；被拍摄物体处于平面上，成像设备视角所包含的区域为CD，CD的实际成像为CE，CD上的一点F′与实际成像CE上的像素点F一一对应；以C点为原点，CF的长度为m。
2.根据权利要求1所述的一种图像形变的修正方法，其特征在于，所述成像设备包括手机、相机和成像测绘设备。
3.根据权利要求1所述的一种图像形变的修正方法，其特征在于，所述成像设备具有获取本身倾斜角度的机构。
4.根据权利要求1所述的一种图像形变的修正方法，其特征在于，适用于修正成像设备拍摄的平面物体图像。
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