軟件說(shuō)明書(shū)及原理

1、軟件說(shuō)明、原理（可參見(jiàn)OPENCV主頁(yè)）一幅視圖是通過(guò)透視變換將三維空間中的點(diǎn)投影到圖像平面。投影公式如下:8加=坦|小或者這兒（X, Y, Z） 是一一個(gè)點(diǎn)的世界坐標(biāo), A被稱作攝像機(jī)矩陣，或者內(nèi)參數(shù)矩陣。（u,v）是點(diǎn)投影在圖像平面的坐標(biāo)，以像素為單位。（cx,cy）是基準(zhǔn)點(diǎn)（通常在圖像的中心），fx,fy是以像素為單位的焦距。所以如果因?yàn)槟承┮蛩貙?duì)來(lái)自于攝像機(jī)的一幅圖像升采樣或者降采樣,所有這些參數(shù)（僅fy,cx和cy）都將被縮放（乘或者除）同樣的尺度。內(nèi)參數(shù)矩陣不依賴場(chǎng)景的視圖，一旦計(jì)算出，可以被重復(fù)使用（只要焦距固定）。旋轉(zhuǎn)一平移矩陣R|t被稱作外參數(shù)矩陣，它用來(lái)描述相機(jī)相對(duì)于一個(gè)固

2、定場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)，或者相反，物體圍繞相機(jī)的的剛性運(yùn)動(dòng)。也就是Rt將點(diǎn)（X,Y,Z）的坐標(biāo)變換到某個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系相對(duì)于攝像機(jī)來(lái)說(shuō)是固定不變的。上面的變換等價(jià)與下面的形式（ZW0）：x'=x/zy'=y/zU=/E,工十亡工主要的變形為徑向形變，也會(huì)有輕微的切向形變。所以上真正的鏡頭通常有一些形變,面的模型可以擴(kuò)展為：,-ITXy=R，y+1zZx'=x/zy'=y/z/=小(1+fci-r2+k2*r4)+2*pixy+p2-(r2+2/)g"=/(1+自r+k2-r4)+pl-(r2+2ya)-i-2p2xy這兒r2=x'2+y'2r

3、zIU=JXX+CT。=fy,y”+叫ki和k2是徑向形變系數(shù)，Pi和pi是切向形變系數(shù)。OpenCV中沒(méi)有考慮高階系數(shù)。形變系數(shù)跟拍攝的場(chǎng)景無(wú)關(guān)，因此它們是內(nèi)參數(shù)，而且與拍攝圖像的分辨率無(wú)關(guān)。通過(guò)上述內(nèi)容可看出，在OpenCV中幾何畸變效果由8個(gè)自由參數(shù)決定，分別是：fx:相機(jī)焦距橫坐標(biāo)fy:相機(jī)焦距縱坐標(biāo)cx:圖像基準(zhǔn)點(diǎn)橫坐標(biāo)cy:圖像基準(zhǔn)點(diǎn)縱坐標(biāo)ki:徑向畸變參數(shù)1k2:徑向畸變參數(shù)2pi:切向畸變參數(shù)1p2:切向畸變參數(shù)2基于對(duì)話框的MFC程序test2就是根據(jù)手動(dòng)調(diào)整這6個(gè)參數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)圖象的矯正。二、操作流程與說(shuō)明介紹操作步驟：步驟一：安裝OpenCVi.0rci版本（詳見(jiàn)OpenC

4、V主頁(yè)）步驟二：打開(kāi)主界面（運(yùn)行即可）。下圖為主界面，左邊框體顯示原始圖像，右邊框體顯示矯正后圖像。步驟三：點(diǎn)擊“加載圖片”，選擇需要矯正的圖像信息。如下圖操作。勺勺IJJIJJW山山山劑&間保存匿片I遽出程序步驟四：點(diǎn)擊“開(kāi)始轉(zhuǎn)換”，程序開(kāi)始刷新右邊框體內(nèi)的矯正圖像。如下圖。fx勺玲CH Al J3d « |K 1LI1JJ聲aU處的I箱照芟保存囪片退出近序步驟五：調(diào)整自由參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)圖像的手動(dòng)矯正。限存圉片I退出程序步驟六：圖像保存。點(diǎn)擊“保存圖片”，可將右框中矯正好的圖像保存在原圖所在的文件夾中，以“系統(tǒng)日期+時(shí)間”為命名格式。提示（建議）：1、參數(shù)cx,cy屬于基準(zhǔn)點(diǎn)

5、，也就是圖像中心，在你給我的圖片示例中可以不做調(diào)整。2、參數(shù)僅，fy屬于鏡頭焦距，最好一致。3、參數(shù)k1,k2針對(duì)徑向畸變，當(dāng)不存在徑向畸變時(shí)調(diào)整為0;參數(shù)pl,p2針對(duì)切向畸變，當(dāng)不存在切向畸變時(shí)調(diào)整為0;你給我的圖片示例中，基本不含切向畸變，可以將pl,p2保持為0,調(diào)整k1,k2即可。三、主要處理函數(shù)（可參見(jiàn)OpenCV主頁(yè)）使用OpenCV提供的Undistort2函數(shù)。函數(shù)功能：校正圖像因相機(jī)鏡頭引起的變形。函數(shù)原型：voidcvUndistort2（constCvArr*src,CvArr*dst,constCvMat*intrinsic_matrix,constCvMat*distortion_coeffs）;src:原始圖像（已經(jīng)變形的圖像）。只能變換32fC1的圖像。dst:結(jié)果圖像（已經(jīng)校正的圖像）。fx0ex0fycyintrinsic_matrix