一種基于查找表的圖像畸變校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及指紋識(shí)別算法領(lǐng)域，特別是涉及一種基于查找表的圖像畸變校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)利用指紋來識(shí)別身份的歷史非常悠久，而且隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者們對(duì)指紋識(shí)別系統(tǒng)研究的不斷深入，指紋識(shí)別技術(shù)日趨成熟，指紋識(shí)別研究的主要方面包括:指紋圖像預(yù)處理、指紋分類、指紋特征點(diǎn)提取及指紋匹配，其中最主要的是圖像的預(yù)處理階段。目前，在航天和航空攝影、醫(yī)療以及各種高精度測(cè)量?jī)x器上，為獲取更多關(guān)于目標(biāo)景物的圖像信息，常采用大視場(chǎng)短焦距鏡頭。這類鏡頭在成像過程中一般都存在一定程度的光學(xué)畸變，使成像圖像的大小和形狀發(fā)生了某些變化，圖像的質(zhì)量下降，給后面的圖像分析和圖像測(cè)量帶來誤差，甚至造成誤判，因此必須對(duì)大視場(chǎng)短焦距攝像機(jī)鏡頭所造成的圖像幾何畸變進(jìn)行校正。
[0003]現(xiàn)在普遍應(yīng)用的圖像校正算法是先將整幅圖像采集完成完之后，然后對(duì)其進(jìn)行校正，并且對(duì)所校正的圖像的長(zhǎng)度、寬度都有限制，所以人們需要更加滿足要求的校正算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于查找表的圖像畸變校正方法，具有可靠性高、效率高、校正效果好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在指紋識(shí)別算法的應(yīng)用及普及上有著廣泛的市場(chǎng)前景。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:
提供一種基于查找表的圖像畸變校正方法，其步驟包括:
(O獲取畸變圖，對(duì)畸變圖進(jìn)行灰度變換；然后利用閾值法進(jìn)行二值化處理；然后，對(duì)網(wǎng)格線單像素細(xì)化，得到平面網(wǎng)格圖像，并根據(jù)分辨率利用平面網(wǎng)格對(duì)畸變圖進(jìn)行分割；
(2)根據(jù)平面網(wǎng)格，逐行采集畸變圖的圖像信息；
(3)每采完一行圖像，找出每一行圖像的對(duì)稱中心，將每一行圖像的地址空間關(guān)系轉(zhuǎn)換為以對(duì)稱中心為原點(diǎn)的空間關(guān)系；
(4)空間變換:對(duì)每一行圖像上的像素重新排列以恢復(fù)原空間關(guān)系，即利用地址映射關(guān)系生成校正圖，具體步驟包括:
(4.1)在平面網(wǎng)格中選取的若干個(gè)參考點(diǎn)，并利用這些參考點(diǎn)的信息生成查找表；
(4.2)根據(jù)查找表計(jì)算每一行圖像的映射比例，并根據(jù)畸變圖的分辨率，利用映射比例對(duì)每一行圖像的邊緣上的點(diǎn)進(jìn)行映射，得到的相對(duì)應(yīng)的映射點(diǎn)構(gòu)成單體校正圖上的像素占.V，
(5)灰度差值:對(duì)空間變換后的像素根據(jù)查找表賦予相應(yīng)的灰度值以恢復(fù)對(duì)應(yīng)像素的原位置的灰度值，得到灰度圖；
(6)根據(jù)平面網(wǎng)格，采集下一行畸變圖的圖像信息，重復(fù)步驟(3)-(4)，直至采集并校正整個(gè)畸變圖；
(7)得到畸變圖的每一行圖像的對(duì)應(yīng)的灰度圖，將所有的灰度圖進(jìn)行合成，生成校正圖。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，采用近鄰降采樣的方法，實(shí)現(xiàn)橫向以及縱向的線性縮小。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述參考點(diǎn)的數(shù)量大于或等于16個(gè)。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟(I)中，網(wǎng)格二值圖像屬于網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的像素灰度值是255，其余的像素灰度值是O。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:可以滿足不同分辨率的目標(biāo)圖像，而且節(jié)省了采集圖像并對(duì)其校正的時(shí)間，而且放寬了對(duì)圖像的長(zhǎng)度、寬度的限制。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種基于查找表的圖像畸變校正方法，其步驟包括:
(1)獲取畸變圖，對(duì)畸變圖進(jìn)行灰度變換；然后利用閾值法進(jìn)行二值化處理，其中，網(wǎng)格二值圖像屬于網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的像素灰度值是255，其余的像素灰度值是O ;然后，對(duì)網(wǎng)格線單像素細(xì)化，得到平面網(wǎng)格圖像，并根據(jù)分辨率利用平面網(wǎng)格對(duì)畸變圖進(jìn)行分割；采用近鄰降采樣的方法，實(shí)現(xiàn)橫向以及縱向的線性縮?。?br> (2)根據(jù)平面網(wǎng)格，逐行采集畸變圖的圖像信息；
(3)每采完一行圖像，找出每一行圖像的對(duì)稱中心，將每一行圖像的地址空間關(guān)系轉(zhuǎn)換為以對(duì)稱中心為原點(diǎn)的空間關(guān)系；
(4)空間變換:圖像的幾何變換方法是通過一些已知的參考點(diǎn)，即一幅無失真圖像某些像素點(diǎn)和畸變圖像相對(duì)應(yīng)的位置處的像素點(diǎn)，建立起坐標(biāo)間的映射關(guān)系，求出映射關(guān)系中未知參數(shù)，然后根據(jù)這種函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像中的各個(gè)像素坐標(biāo)進(jìn)行校正，對(duì)每一行圖像上的像素重新排列以恢復(fù)原空間關(guān)系，即利用地址映射關(guān)系生成校正圖，具體步驟包括:
(4.1)在平面網(wǎng)格中選取的若干個(gè)參考點(diǎn)，例如選取的16個(gè)，并利用這些參考點(diǎn)的信息生成查找表；
(4.2)根據(jù)查找表計(jì)算每一行圖像的映射比例，并根據(jù)畸變圖的分辨率，利用映射比例對(duì)每一行圖像的邊緣上的點(diǎn)進(jìn)行映射，得到的相對(duì)應(yīng)的映射點(diǎn)構(gòu)成單體校正圖上的像素占.V，
(5)灰度差值:對(duì)空間變換后的像素根據(jù)查找表賦予相應(yīng)的灰度值以恢復(fù)對(duì)應(yīng)像素的原位置的灰度值，得到灰度圖；
(6)根據(jù)平面網(wǎng)格，采集下一行畸變圖的圖像信息，重復(fù)步驟(3)-(4)，直至采集并校正整個(gè)畸變圖；
(7)得到畸變圖的每一行圖像的對(duì)應(yīng)的灰度圖，將所有的灰度圖進(jìn)行合成，生成校正圖。
[0012]圖像的畸變分為兩種:橫向畸變和縱向畸變。采用近鄰降采樣的方法，實(shí)現(xiàn)橫向以及縱向的線性縮小；圖像的幾何變換方法是通過一些已知的參考點(diǎn)，即一幅無失真圖像某些像素點(diǎn)和畸變圖像相對(duì)應(yīng)的位置處的像素點(diǎn)，建立起坐標(biāo)間的映射關(guān)系，求出映射關(guān)系中未知參數(shù)，然后根據(jù)這種函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像中的各個(gè)像素坐標(biāo)進(jìn)行校正。本發(fā)明根據(jù)平面網(wǎng)格中所選取的16個(gè)參考點(diǎn)生成查找表data[i]，然后根據(jù)此查找表將多點(diǎn)像素映射到同一位置，每行映射比例按照查找表data[i]來計(jì)算，并且可以邊采集圖像，邊進(jìn)行圖像的校正。
[0013]該方法通過邊采集圖像邊進(jìn)行畸變校正的方法，對(duì)所采集的圖像出現(xiàn)的梯形畸變進(jìn)行校正，節(jié)省了時(shí)間，可以根據(jù)所需要的圖像的分辨率來輸入滿足要求的目標(biāo)圖像。
[0014]本發(fā)明一種基于查找表的圖像畸變校正方法的有益效果是:可以滿足不同分辨率的目標(biāo)圖像，而且節(jié)省了采集圖像并對(duì)其校正的時(shí)間，而且放寬了對(duì)圖像的長(zhǎng)度、寬度的限制。
[0015]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于查找表的圖像畸變校正方法，其特征在于，步驟包括: (1)獲取畸變圖，對(duì)畸變圖進(jìn)行灰度變換；然后利用閾值法進(jìn)行二值化處理；然后，對(duì)網(wǎng)格線單像素細(xì)化，得到平面網(wǎng)格圖像，并根據(jù)分辨率利用平面網(wǎng)格對(duì)畸變圖進(jìn)行分割； (2)根據(jù)平面網(wǎng)格，逐行采集畸變圖的圖像信息； (3)每采完一行圖像，找出每一行圖像的對(duì)稱中心，將每一行圖像的地址空間關(guān)系轉(zhuǎn)換為以對(duì)稱中心為原點(diǎn)的空間關(guān)系； (4)空間變換:對(duì)每一行圖像上的像素重新排列以恢復(fù)原空間關(guān)系，即利用地址映射關(guān)系生成校正圖，具體步驟包括: (4.1)在平面網(wǎng)格中選取的若干個(gè)參考點(diǎn)，并利用這些參考點(diǎn)的信息生成查找表； (4.2)根據(jù)查找表計(jì)算每一行圖像的映射比例，并根據(jù)畸變圖的分辨率，利用映射比例對(duì)每一行圖像的邊緣上的點(diǎn)進(jìn)行映射，得到的相對(duì)應(yīng)的映射點(diǎn)構(gòu)成單體校正圖上的像素占.V， (5)灰度差值:對(duì)空間變換后的像素根據(jù)查找表賦予相應(yīng)的灰度值以恢復(fù)對(duì)應(yīng)像素的原位置的灰度值，得到灰度圖； (6)根據(jù)平面網(wǎng)格，采集下一行畸變圖的圖像信息，重復(fù)步驟(3)-(4)，直至采集并校正整個(gè)畸變圖； (7)得到畸變圖的每一行圖像的對(duì)應(yīng)的灰度圖，將所有的灰度圖進(jìn)行合成，生成校正圖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于查找表的圖像畸變校正方法，其特征在于，采用近鄰降采樣的方法，實(shí)現(xiàn)橫向以及縱向的線性縮小。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于查找表的圖像畸變校正方法，其特征在于，所述參考點(diǎn)的數(shù)量大于或等于16個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于查找表的圖像畸變校正方法，其特征在于，在步驟(O中，網(wǎng)格二值圖像屬于網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的像素灰度值是255，其余的像素灰度值是O。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于查找表的圖像畸變校正方法，步驟包括：據(jù)平面網(wǎng)格中所選取的參考點(diǎn)生成查找表，然后根據(jù)此查找表將多點(diǎn)像素映射到同一位置，每行映射比例按照查找表來計(jì)算，并且可以邊采集圖像，邊進(jìn)行圖像的校正。通過上述方式，本發(fā)明一種基于查找表的圖像畸變校正方法，可以滿足不同分辨率的目標(biāo)圖像，而且節(jié)省了采集圖像并對(duì)其校正的時(shí)間，而且放寬了對(duì)圖像的長(zhǎng)度、寬度的限制。
【IPC分類】G06K9/32
【公開號(hào)】CN105095896
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510451321
【發(fā)明人】殷麗紅, 佟寶同, 張飛飛
【申請(qǐng)人】江蘇邦融微電子有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日