成像距离对图像畸变系数的影响研究
潘 慧, 汪 敏, 徐建亮, 刘晓辉, 许四祥
安徽工业大学 工程实践与创新教育中心, 安徽 马鞍山 243002
Study on the Influence Rule of Different Imaging Distance to Distortion Coefficients
PAN Hui, WANG Min, XU Jian-liang, LIU Xiao-hui, XU Si-xiang
Engineering Practice and Innovation Education Center, Anhui University of Technology, Maanshan, Anhui 243002, China
摘要 基于共线特征点求解图像畸变系数的方法,研究了拍摄物体平面与镜头平面间的不同距离参数对图像畸变系数的影响,并结合实验结果探寻了畸变系数的变化规律。在此基础上,指出镜头的畸变系数不仅与焦距有关,成像距离也是重要的影响因素,不可忽略。进行了不同距离参数下的畸变系数对相同标准量块图像校正的实验研究,比较了不同畸变系数下校正量块图像的不同高度位置的宽度曲线。实验结果表明,不同距离参数下的畸变参数对量块图像进行校正的结果是不同的,且当选用的畸变参数的距离与实际的成像距离相同时,其校正结果的精度最高,量块图像宽度测量的精度最高。
关键词 :
计量学 ,
成像距离 ,
畸变系数 ,
校正 ,
测量精度
Abstract :Based on the approach to estimate the image distortion coefficients through a set of collinear pints,the influence of the distance between the object plane and the lens plane on the image distortion coefficients is studied. Combined with the experimental result,the change rule of the distortion coefficients is explored. Then,the influence of the distortion coefficients (under various distances between the object plane and the lens plane) on the correction of the same gauge block is experimentally researched. The experimental results show that the correction results of gauge block image are different under different parameters of distortion coefficients. Only when the chosen distance in the distortion parameters is the same as the real imaging distance,the correction precision is the highest,and the measured accuracy of the gauge is also the highest.
Key words :
Metrology
Distortion coefficients
Imaging distance
Correction
Measure accuracy
基金资助: 国家自然科学基金(10702001);安徽省优秀青年科技基金项目(10040606Y23);安徽省教育厅项目(KJ2009A0172)
引用本文:
潘慧, 汪敏, 徐建亮, 刘晓辉, 许四祥. 成像距离对图像畸变系数的影响研究[J]. 计量学报, 2014, 35(3): 221-225.
PAN Hui, WANG Min, XU Jian-liang, LIU Xiao-hui, XU Si-xiang. Study on the Influence Rule of Different Imaging Distance to Distortion Coefficients. Acta Metrologica Sinica, 2014, 35(3): 221-225.
链接本文:
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2014.03.06 或 http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2014/V35/I3/221
[1] 段发阶,张健新,叶声华. CCD摄像机参数标定新技术[J]. 计量学报,1997,18(4):294-299.
[2] Weng J, Cohen P, Herniou M. Camera calibration with distortion models and accuracy evaluation [J]. IEEE Trans. Pattern Analysis Machine Intelligence,1992,14(10):965-980.
[3] Ahmed M, Farag A. Nonmetric calibration of camera lens distortion: Differential methods and robust estimation [J].IEEE Transaction on Image Processing,2005,14(8):1215-1230.
[4] 黄桂平,李广云,王保丰,等. 单目视觉测量技术研究[J].计量学报,2004, 25(4): 314-317.
[5] 杨必武,郭晓松. 摄像机镜头非线性畸变校正方法综述[J ].中国图象图形学报,2005,10(3): 269-274.
[6] Weng J, Cohen P, Herniou M. Camera calibration with distortion models and accuracy evaluation[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1992,14(10): 956-980.
[7] Chao Zhang, Helferty J P, McLennan G, et al. Nonlinear distortion correction in endoscopic video images[C]//Image Processing 2000 International Conference.2000,2:439-442.
[8] 姜大志,孙俊兰,郁倩,等. 标准图形法求解相机镜头非线性畸变的研究[J]. 东南大学学报,2001,31 (4):111-116.
[9] 孔明,王式民.共轴法立体视觉三维测量的研究[J].计量学报,2004,25(4):294-297.
[10] 周富强,胡坤,张广军.基于共线特征点的摄像机镜头畸变校正[J].机械工程学报,2006,42(9):174-177.
[11] 郑毅,刘上乾.利用直线特征的定标图像非线性畸变校正[J]. 仪器仪表学报,2007,28(6):1129-1133.
[12] 李欢,孙茂印,汤晓安,等.一种新的基于规则点阵的图像畸变校正方法[J]. 仪器仪表学报,2004,25(4):581-582.
[13] 周富强 蔡斐华. 基于非量测畸变校正的摄像机标定方法[J].机械工程学报,2009,45(8):228-232.
[1]
许峰, 李智玮, 冯建. 恒流放电法测量超级电容器静电容量的影响因素分析与不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 489-493.
[2]
贾梦雯, 赵鹏, 王月兵. 高静水压下换能器阻抗特性的测量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 461-468.
[3]
费致根, 王开创, 周强, 巩晓赟. ICF靶丸表面形貌及球度误差检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 406-412.
[4]
庄双勇, 赵伟, 赵东芳, 黄松岭. 一种基于滑窗TLS-ESPRIT算法的超谐波动态分析方法 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 475-483.
[5]
张永卓, 王晶, 傅博强, 黄翔, 董莲华, 牛春艳, 杨佳怡. 2019新型冠状病毒的核酸检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 393-398.
[6]
徐新平, 王锐, 袁静, 杨帆, 路立勋. 惯性导航设备升沉数据测试系统研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 500-504.
[7]
姜静子, 高思田, 黄鹭, 李琪, 连笑怡. 基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 399-405.
[8]
李凯, 郝小鹏, 宋健, 孙建平, 胡朝云, 刘洋, 扈又华, 杨延龙. 真空汞固定点黑体辐射源的设计与研制 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 413-418.
[9]
马若梦, 林鸿, 张亮, 冯晓娟, 方立德, 张金涛. 基于多次反射直接吸收精确测量二氧化碳浓度的研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 425-429.
[10]
李利峰, 李锐, 闫小克, 王宁, 何沛. 镓熔点温坪复现研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 419-424.
[11]
张永胜, 张毅治, 刘彦军. 差压式流量计测量脉动流量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 430-433.
[12]
贾正森, 王磊, 徐熙彤, 周天地, 潘仙林, 石照民, 张江涛. 基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 469-474.
[13]
方立德, 郎月新, 赵宁, 李小亭, 韦子辉. 基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 434-440.
[14]
谢胜龙, 张文欣, 鲁玉军, 张为民, 朱俊江, 林立, 任国营. 气动肌肉的最小二乘支持向量机迟滞模型 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 441-447.
[15]
江文松, 王中宇, 罗哉, 张力, 胡晓峰. 基于蒙特卡罗法的冲击力溯源系统不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 448-454.