通过鱼眼扭曲功能扭曲直线并在图像中正确绘制

Posted 2023-02-25

【中文标题】通过鱼眼扭曲功能扭曲直线并在图像中正确绘制

【英文标题】：Distort a straight line via fisheye distortion function and draw it correctly in image

【发布时间】：2016-06-07 19:05:41

【问题描述】：

我在世界坐标中有一条线并将其投影到图像上（如本问题math.stackexchange 中所述）。这会在图像空间中产生一个简单的线方程，因此我可以在图像中使用 OpenCV 轻松打印它。

现在我想将线条投影到鱼眼相机图像中。因为我有一个相应的非线性失真函数，所以我可以很容易地扭曲点。现在最简单的方法是通过这个函数从生成的线中扭曲每个点。但这会导致多个线段和未设置的像素（通常属于失真线）。

我想知道什么是获得正确扭曲线的聪明方法。也许还需要以不同的方式处理线投影？我可以更频繁地对直线进行采样（即使用亚像素坐标），但我认为这并不能保证我得到正确的解决方案。

编辑：

我的失真函数是一个简单的多项式

r(a) = k1*a+k2*a^2+k3*a^3+k4*a^4

其中a 是未失真的入射光线与光轴的角度，r 是失真图像中像素的半径。你可以阅读更多关于here的信息。

【问题讨论】：

请张贴（或指向）您打算使用的镜头畸变模型的方程。

@FrancescoCallari ：我在原始帖子中添加了信息。

【参考方案1】：

简单的解决方案确实是提高您的线条分辨率。 如果添加更多像素（子像素更好），那么失真后的图像会更好看。

我认为更正确的方法是向后映射。找到从失真图像中的每个像素（正方形，整数）到未失真图像中像素（四边形，实数）的映射。 这将确保您的扭曲线不会有任何孔洞。

【讨论】：

我已经有一个带有相应向后映射的查找表。正如你所说，由于我在未失真的图像中有一个线方程，我可以计算失真图像中的线。但这意味着，对于一条线，如果线方程成立，我必须测试失真图像中的每个像素。或者有什么技巧可以用来加快这个过程。

@Vaniax。首先，逆映射并不总是那么容易。在普通相机中，给定失真系数，从未失真到失真的映射很容易，但另一种方式涉及迭代求解（x 和 y 耦合）。幸运的是，您使用的模型是可逆的，因此不应该存在任何准确性问题。其次，我已经假设您已经在未失真的图像中创建了像素图像，我不是在谈论原始线方程。为什么你这么关心速度？主要因素是您将执行的插值以获得像素值。