桶形校正+逆投影變換GUIv1 MATLAB程序分享

ID:385480 · 發(fā)表于 2018-8-12 14:01

桶形變換程序分享，基于MATLAB

（1）先看“逆透視在智能車中使用”
（2）再看“上位機(jī)使用步驟”

逆透視在智能車中的使用
透視矯正上位機(jī)
對智能車圖像進(jìn)行的透視校正，能夠使得攝像頭的固定與程序的耦合相離。
當(dāng)攝像頭受到損壞或其他原因需要重新安裝時(shí)，可通過透視校正的重新標(biāo)定，基本不需要再調(diào)試就可以恢復(fù)到之前的狀態(tài)。
透視矯正的重點(diǎn)在于要通過矩陣計(jì)算獲得一組參數(shù)，將參數(shù)放入程序中使用。
我們使用 MATLAB 開發(fā)了用于生成參數(shù)的軟件，并且兼具取點(diǎn)，圖像效果測試，單點(diǎn)測試的功能。
透視矯正的方法是制作一塊矯正板，如下圖所示：

將車放置在上面之后使用圖像采集上位機(jī)采集并保存圖像，然后打開透視校正軟件。

上位機(jī)使用步驟：

1.打開 GUI4 文件夾運(yùn)行 inverse_perspective_mapping_demo.m 文件
2.選擇原始圖像（注意選擇圖像格式，必須把圖像保存在目標(biāo)文件中）
3.調(diào)節(jié) k1,k2 兩個(gè)參數(shù)來校正桶形失真，調(diào)節(jié)好后記下兩個(gè)參數(shù)
4. （1）如需進(jìn)行圖像抽取，運(yùn)行 Barrel_table.m 文件帶入 k1，k2 兩個(gè)參數(shù)運(yùn)行，再運(yùn)行 haha.m
文件生成 U（行）、I（列）變量，即校正并抽取后的圖像校正表，可在文檔編輯器中空格替
換成“，”以便寫入程序，注意最后一列需要手動(dòng)添加。
如不需進(jìn)行圖像抽取，直接在上位機(jī)點(diǎn)擊生成桶形失真校正表即可。保存在 barrelCOL.txt(行)
和 barrelROW.txt(列)
（2）聲明變量
const uint8 img_barrel_row[CAMERA_H][CAMERA_W]={桶形失真行校正表}
const uint8 img_barrel_col[CAMERA_H][CAMERA_W]={桶形失真列校正表}
uint8 img_barrel[CAMERA_H][CAMERA_W]; //桶形失真矯正后圖像
（3）校正后圖像
for(uint8 ii=0;ii<CAMERA_H;ii++)
{
for(uint8 jj=0;jj<CAMERA_W;jj++) {
img_barrel[ii][jj]=img[img_barrel_row[ii][jj]][img_barrel_col[ii][jj]];
}
}
（注：Img 數(shù)組中保存的是原始圖像 img_barrel[CAMERA_H][CAMERA_W]是校正后圖
像）
到這里桶形失真就做完了。
5.將校正后的圖像通過藍(lán)牙發(fā)送到電腦保存，用上位機(jī)打開。
6.k1 調(diào)到 0，k2 調(diào)到 3.3881e-21 調(diào)到，點(diǎn)擊“選取標(biāo)定點(diǎn)”按提示選取會(huì)自動(dòng)生成圖像坐
標(biāo)，然后再自己輸入實(shí)際坐標(biāo)（左為列、右為行、自行確定實(shí)際坐標(biāo)原點(diǎn)位置），點(diǎn)擊“生
成參數(shù)”即可生成
逆透視校正參數(shù) rot = [ 8.3026, 2.8477e-12, -668.3553; -2.9995e-13, -12.6121, 884.3799; -3.6189e-14, 0.08971, 1 ]。
可進(jìn)行圖像測試和單點(diǎn)測試
7.對照 rot 依次聲明六個(gè)逆透視參數(shù)宏定義
#define INV_A 8.3026
#define INV_B 0
#define INV_C -668.3553
#define INV_D 0
#define INV_E -12.6121
#define INV_F 884.3799
#define INV_G 0
#define INV_H 0.08971
8.兩個(gè)坐標(biāo)變換函數(shù)
typedef struct
{
double x;
double y;
} Site_xy; //定義浮點(diǎn)型結(jié)構(gòu)體
typedef struct
{
int16 x;
int16 y;
} Site_xy1; //定義整型結(jié)構(gòu)體
圖像轉(zhuǎn)實(shí)際函數(shù)
Site_xy get_inv_img(int16 xxx ,int16 yyy) //逆透視（xxx 為圖像行，yyy 為列）
{
Site_xy temp;
xxx++;
yyy++;
temp.y = (INV_A*yyy+INV_B*xxx+INV_C)/(INV_G*yyy+INV_H*xxx+1);
temp.x = (INV_D*yyy+INV_E*xxx+INV_F)/(INV_G*yyy+INV_H*xxx+1);
return temp;
}
/******************************************************************************
*****************************************************/
實(shí)際轉(zhuǎn)圖像函數(shù)
Site_xy1 get_invinv_img(double xxx,double yyy) //反逆透視（xxx 為實(shí)際行，yyy 為列）
{
Site_xy1 temp;
double uSrcImg,vSrcImg;//反逆透視坐標(biāo)
uSrcImg =(INV_B*INV_F - INV_C*INV_E + INV_E*yyy - INV_B*xxx - INV_F*INV_H*yyy +
INV_C*INV_H*xxx)/(INV_A*INV_E - INV_B*INV_D + INV_D*INV_H*yyy - INV_E*INV_G*yyy -
INV_A*INV_H*xxx + INV_B*INV_G*xxx);
vSrcImg =-(INV_A*INV_F - INV_C*INV_D + INV_D*yyy - INV_A*xxx - INV_F*INV_G*yyy +
INV_C*INV_G*xxx)/(INV_A*INV_E - INV_B*INV_D + INV_D*INV_H*yyy - INV_E*INV_G*yyy -
INV_A*INV_H*xxx + INV_B*INV_G*xxx);
temp.x=round(vSrcImg-1);
temp.y=round(uSrcImg-1);
return temp;
}