專利名稱：一種線陣相機圖像的校正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像校正方法，尤其涉及一種針對線陣相機(Iinecamera)所拍 攝的變形圖像進行幾何校正的方法，屬于機器視覺技術領域。
背景技術：
在機器視覺領域中，線陣相機是一類特殊的視覺機器。與通常使用的面陣相機 (area camera)相比較，它的圖像傳感器只有一行感光像素，這種設計使高掃描頻率和高分 辨率成為可能。因此，線陣相機主要應用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全等領域的圖像處理中。線陣相機的典型應用領域是檢測連續(xù)運動的物體，尤其側重于對連續(xù)不斷物流的 檢測，如線材、卷材、煙草、棉花、紙張等。被檢測的物體通常作勻速運動，利用一臺或多臺線 陣相機對其逐行連續(xù)掃描，以達到對物體表面均勻檢測的目的。在需要極大視野或極高精 度的情況下，往往使用激發(fā)裝置多次激發(fā)線陣相機，進行多次拍照，再將所拍攝的多幅“條” 形圖像進行合并，從而生成完整的物體圖像。由于線陣相機在每一時刻只能拍攝物體的某一條線上的圖像。實踐中，往往通過 連續(xù)拍攝物體經(jīng)過相機的各個時刻的圖像，組合出物體的完整圖像。但是，如果物體經(jīng)過線 陣相機時的運動速度與設計速度不一致，則線陣相機所拍攝的圖像會出現(xiàn)變形，如

圖1 圖4所示的那樣。為了解決這一問題，人們先后嘗試了多種技術解決方案。例如高俊釵、雷志勇和王 澤民在《激光與光電子學進展》2010年第47卷第9期發(fā)表的論文《線陣相機的圖像校正》 中，針對在零件的高精度尺寸測量中，線陣CCD相機的圖像采集與零件運動的同步問題進 行研究。對采用伺服電機和運動控制卡的同步方法進行了分析，提出了采用普通異步電機 與編碼器組合的控制方法；研究了運動控制系統(tǒng)和相機采集線率之間的關系，設計了基于 非等步長的同步控制方式。根據(jù)線陣相機圖像采集的特點，以標準圓形目標作為標定目標， 提取了芯片方向和運動方向的直徑參數(shù)，實現(xiàn)了物像關系和校正插值系數(shù)標定；設計了線 性插值算法，可以對任意形狀的目標成像進行校正。實驗結果表明，該方法簡單易行，成本 低，可以有效地校正線陣CCD由于運動造成的拉伸變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種針對線陣相機的變形圖像幾何校正方法。為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術方案一種線陣相機圖像的校正方法，其特征在于包括如下步驟(1)在待處理的物體圖像中設定標定物；(2)檢測標定物中的邊界點；(3)求解標定物的運動參數(shù)；(4)根據(jù)步驟(3)的計算結果，對待處理的物體圖像中的對應點進行仿射變換，變換后所獲得的圖像即為校正圖像。其中較優(yōu)地，在所述步驟(1)中，所述標定物為在待處理的物體圖像中確定的圓 形物體。所述標定物位于所述物體圖像的中心區(qū)域。所述步驟(2)中，所述邊界點的數(shù)量不少于5個。所述步驟(3)包括如下的子步驟(31)由所有邊界點的(xpyp yp2 xp yp 1)和xp2組成線性方程組，在方程數(shù)量多于 未知數(shù)數(shù)量的情況下，使用最小二乘法求解
權利要求
1.一種線陣相機圖像的校正方法，其特征在于包括如下步驟(1)在待處理的物體圖像中設定標定物；(2)檢測標定物中的邊界點；(3)求解標定物的運動參數(shù)；(4)根據(jù)步驟(3)的計算結果，對待處理的物體圖像中的對應點進行仿射變換，變換后 所獲得的圖像即為校正圖像。
2.如權利要求1所述的線陣相機圖像的校正方法，其特征在于所述步驟(1)中，所述標定物為在待處理的物體圖像中確定的圓形物體。
3.如權利要求1所述的線陣相機圖像的校正方法，其特征在于 所述步驟(1)中，所述標定物位于所述物體圖像的中心區(qū)域。
4.如權利要求1所述的線陣相機圖像的校正方法，其特征在于 所述步驟O)中，所述邊界點的數(shù)量不少于5個。
5.如權利要求1所述的線陣相機圖像的校正方法，其特征在于 所述步驟C3)包括如下的子步驟(31)由所有邊界點的Upyp yp2 xp yp 1)和組成線性方程組，在方程數(shù)量多于未知 數(shù)數(shù)量的情況下，使用最小二乘法求解
6.如權利要求5所述的線陣相機圖像的校正方法，其特征在于 所述步驟⑷中，根據(jù)所述步驟⑶計算出的Cl、c2, Cl1和d2數(shù)值，對圖像中的對應點 進行仿射變換
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線陣相機圖像的校正方法，包括如下步驟(1)在待處理的物體圖像中設定標定物；(2)檢測標定物中的邊界點；(3)求解標定物的運動參數(shù)；(4)根據(jù)步驟(3)的計算結果，對待處理的物體圖像中的對應點進行仿射變換，變換后所獲得的圖像即為校正圖像。本圖像校正方法通過數(shù)學變換實現(xiàn)了對線陣相機所拍攝的變形圖像的幾何校正，操作簡單易行，而且校正效果好；尤其適合同自動搜索邊界點的圖像處理方法相結合使用。
文檔編號G06T7/00GK102096899SQ20101059059
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者周凱, 孫志鋒, 廖俊寧, 曹揚, 李毅, 李永翔, 李雪嫚, 杜梁緣, 柏年福, 武再杰, 王爭兒, 王剛, 王學文, 褚玉鳳, 郭建聰 申請人:中鈔長城金融設備控股有限公司