CN113822807A - 基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法 - Google Patents

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周浩
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Abstract

本发明公开了基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，包括包括图像获取模块、虚拟标尺模块和数值获取模块，所述虚拟标尺模块还包括畸变判断单元、畸变矫正单元和透视变换单元，包括以下步骤：S1、图像获取模块用于拍摄待测水域图像，将图像传输至虚拟标尺模块；S2、图像通过畸变判断单元进行判断，将判断结果传输至畸变矫正单元；S3、畸变矫正单元将畸变角度大的图像通过矫正计算图像矫正换算；S4、换算后的图像传输至透视变换单元，打印虚拟标尺。本发明计算方法简单精确，提高水域监测的准确性，减低读数和建立实际标尺的难度，较少劳动力劳动强度，降低劳动成本，提高水域监测的人工智能化水平，适合进行推广。

Description

基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法
技术领域
本发明涉及水域监测技术领域，尤其涉及基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法。
背景技术
径向畸变的校正过程就是给理想像素点位置赋予畸变后的坐标处的像素值的过程。图像由于收到镜片打磨工艺差异，会产生图像畸变，畸变大致可以分为两类:径向畸变和切向畸变，由于径向畸变是切向畸变的20～30倍的差距，我们需要考虑主要畸变，减少模型复杂度，由于实际情况中，有些水位站点，不太适合实际标尺的建设，水面下的标尺很难建设，并且随着时间推移，标尺会出现褪色，陨落的情况，人工刻度标尺难度大，劳动量使用较多，增加人力劳动成本，为了满足水面检测的需要，现有手段采用人工智能水面检测系统，通过摄像机对水面的高度进行拍摄读取，但是设备机成像会有一定的角度畸变，实际拍摄图像与物理坐标构建配置不准确，导致读数困难，容易出现差错，为此提出基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法。
基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，包括图像获取模块、虚拟标尺模块和数值获取模块，所述虚拟标尺模块还包括畸变判断单元、畸变矫正单元和透视变换单元包括以下步骤：
S1、所述图像获取模块用于拍摄待测水域图像，并将获取的图像传输至虚拟标尺模块；
S2、所述虚拟标尺模块将获取的图像通过畸变判断单元进行图像判断，并将判断结果传输至畸变矫正单元；
S3、所述畸变矫正单元用于将畸变角度大的图像通过矫正计算进行图像矫正换算；
S4、换算后的图像传输至透视变换单元，所述透视变换单元将换算后的图像对应配置，打印虚拟标尺；
S5、所述数值获取模块用于在虚拟标尺上自动读出水位高度。
进一步的，所述图像获取模块的输出端与虚拟标尺模块的输入端连接，所述虚拟标尺模块的输出端与数值获取模块的输入端连接，所述畸变判断单元的输出端与畸变矫正单元的输入端连接，所述畸变矫正单元的输出端与透视变换单元的输入端连接。
进一步的，所述图像获取模块包括摄像机设备，摄像机设备拍摄当前水位图像，并将图像上传至虚拟标尺模块。
进一步的，所述虚拟标尺模块用于计算实际物理坐标与图像之间关系，并将图像对应像素点转换为实际物理坐标数值，并根据矫正参数进行配置，将虚拟标尺覆盖打印在图像。
进一步的，所述畸变判断单元用于判断图像是否发生畸变，判断条件是标尺是否为标准长方形，由于标尺在物理世界中标准的长方形，标尺在图像中的成像为标准长方形，则不需畸变矫正，标尺形状扭曲，则需要图像矫正，所述畸变判断单元将需矫正的图像上传至畸变矫正单元，所述畸变矫正单元通过确定标尺为多个标准长方形，获取图像矫正参数，其中本方案中获取长方形的个数为两个，所述透视变换单元用于将矫正后的图像进行透视变换计算。
进一步的，所述透视变换单元用于计算标准长方形的四个顶点与标尺之间的构建关系。
进一步的，所述数值获取模块用于读取图像上对应水面高度值。
本发明提出的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法首先对获取的图像进行传输，判断图像是否存在畸变，若图像存在畸变则通过畸变矫正方法对图像进行矫正换算，并将矫正后的图像通过透视变换单元构建一个图像转换为另一个图像构建之间的关系，计算出图像坐标与实际物理坐标之间关系，并根据关系打印虚拟标尺，通过数值获取模块读取数值；该发明计算方法简单精确，提高水域监测的准确性，减低读数和建立实际标尺的难度，较少劳动力劳动强度，降低劳动成本，提高水域监测的人工智能化水平，适合进行推广。
附图说明
图1为本发明流程框图；
图2为本发明部分原理框图；
图3为本发明中标准长方形顶点坐标示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
本发明提出的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，包括图像获取模块、虚拟标尺模块和数值获取模块，虚拟标尺模块还包括畸变判断单元、畸变矫正单元和透视变换单元包括以下步骤：
S1、图像获取模块用于拍摄待测水域图像，并将获取的图像传输至虚拟标尺模块；
S2、虚拟标尺模块将获取的图像通过畸变判断单元进行图像判断，并将判断结果传输至畸变矫正单元；
S3、畸变矫正单元用于将畸变角度大的图像通过矫正计算进行图像矫正换算；
S4、换算后的图像传输至透视变换单元，透视变换单元将换算后的图像对应配置，打印虚拟标尺；
S5、数值获取模块用于在虚拟标尺上自动读出水位高度。
本实施例中，图像获取模块的输出端与虚拟标尺模块的输入端连接，虚拟标尺模块的输出端与数值获取模块的输入端连接，畸变判断单元的输出端与畸变矫正单元的输入端连接，畸变矫正单元的输出端与透视变换单元的输入端连接，图像获取模块包括摄像机设备，摄像机设备拍摄当前水位图像，并将图像上传至虚拟标尺模块，虚拟标尺模块用于计算实际物理坐标与图像之间关系，并将图像对应像素点转换为实际物理坐标数值，并根据矫正参数进行配置，将虚拟标尺覆盖打印在图像，畸变判断单元用于判断图像是否发生畸变，判断条件是标尺是否为标准长方形，由于标尺在物理世界中标准的长方形，标尺在图像中的成像为标准长方形，则不需畸变矫正，标尺形状扭曲，则需要图像矫正，畸变判断单元将需矫正的图像上传至畸变矫正单元，畸变矫正单元通过确定标尺为多个标准长方形，获取图像矫正参数，其中本方案中获取长方形的个数为两个，透视变换单元用于将矫正后的图像进行透视变换计算，透视变换单元用于计算标准长方形的四个顶点与标尺之间的构建关系，标准长方形的四个顶点坐标为(0,0)、(a,0)、(0,-b)、(a,-b)，标准长方形的实际长为h1，宽为h2，即：
Figure BDA0002572831410000051
数值获取模块用于读取图像上对应水面高度值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，包括图像获取模块、虚拟标尺模块和数值获取模块，所述虚拟标尺模块还包括畸变判断单元、畸变矫正单元和透视变换单元，其特征在于，包括以下步骤：
S1、所述图像获取模块用于拍摄待测水域图像，并将获取的图像传输至虚拟标尺模块；
S2、所述虚拟标尺模块将获取的图像通过畸变判断单元进行图像判断，并将判断结果传输至畸变矫正单元；
S3、所述畸变矫正单元用于将畸变角度大的图像通过矫正计算进行图像矫正换算；
S4、换算后的图像传输至透视变换单元，所述透视变换单元将换算后的图像对应配置，打印虚拟标尺；
S5、所述数值获取模块用于在虚拟标尺上自动读出水位高度。
2.根据权利要求1所述的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，其特征在于，所述图像获取模块的输出端与虚拟标尺模块的输入端连接，所述虚拟标尺模块的输出端与数值获取模块的输入端连接，所述畸变判断单元的输出端与畸变矫正单元的输入端连接，所述畸变矫正单元的输出端与透视变换单元的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，其特征在于，所述图像获取模块包括摄像机设备，摄像机设备拍摄当前水位图像，并将图像上传至虚拟标尺模块。
4.根据权利要求1所述的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，其特征在于，所述虚拟标尺模块用于计算实际物理坐标与图像之间关系，并将图像对应像素点转换为实际物理坐标数值，并根据矫正参数进行配置，将虚拟标尺覆盖打印在图像。
5.根据权利要求1所述的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，其特征在于，所述畸变判断单元用于判断图像是否发生畸变，判断条件是标尺是否为标准长方形，由于标尺在物理世界中标准的长方形，标尺在图像中的成像为标准长方形，则不需畸变矫正，标尺形状扭曲，则需要图像矫正，所述畸变判断单元将需矫正的图像上传至畸变矫正单元，所述畸变矫正单元通过确定标尺为多个标准长方形，获取图像矫正参数，其中本方案中获取长方形的个数为两个，所述透视变换单元用于将矫正后的图像进行透视变换计算。
6.根据权利要求5所述的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，其特征在于，所述透视变换单元用于计算标准长方形的四个顶点与标尺之间的构建关系。
7.根据权利要求1所述的基于二阶径向畸变矫正方法的虚拟尺计算方法，其特征在于，所述数值获取模块用于读取图像上对应水面高度值。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564508A (zh) * 2011-12-14 2012-07-11 河海大学 基于视频图像的河流流量在线测验实现方法
CN103487033A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 河海大学 一种基于变高单应的河流水面摄影测量方法
CN104655233A (zh) * 2015-03-08 2015-05-27 无锡桑尼安科技有限公司 一种水位自动检测方法
CN105354569A (zh) * 2015-10-12 2016-02-24 北京蓝卡科技股份有限公司 一种图像畸变矫正方法
WO2019105044A1 (zh) * 2017-11-28 2019-06-06 东莞市普灵思智能电子有限公司 一种镜头畸变矫正和特征提取的方法及系统
CN110060200A (zh) * 2019-03-18 2019-07-26 阿里巴巴集团控股有限公司 图像透视变换方法、装置及设备
CN111292371A (zh) * 2020-02-21 2020-06-16 廖赟 智能水位检测设备、智能水位监控管理装置及检测方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564508A (zh) * 2011-12-14 2012-07-11 河海大学 基于视频图像的河流流量在线测验实现方法
CN103487033A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 河海大学 一种基于变高单应的河流水面摄影测量方法
CN104655233A (zh) * 2015-03-08 2015-05-27 无锡桑尼安科技有限公司 一种水位自动检测方法
CN105354569A (zh) * 2015-10-12 2016-02-24 北京蓝卡科技股份有限公司 一种图像畸变矫正方法
WO2019105044A1 (zh) * 2017-11-28 2019-06-06 东莞市普灵思智能电子有限公司 一种镜头畸变矫正和特征提取的方法及系统
CN110060200A (zh) * 2019-03-18 2019-07-26 阿里巴巴集团控股有限公司 图像透视变换方法、装置及设备
CN111292371A (zh) * 2020-02-21 2020-06-16 廖赟 智能水位检测设备、智能水位监控管理装置及检测方法

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