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1、2O16．07兵工自動化35(7)OrdnanceIndustryAutomationdoi：10．7690／bgzdh．2016．07．015基于Chebyshev插值算法的實時魚眼圖像校正余鑫，胡方德，吳軍(湖南華南光電(集團)有限責任公司產品研發(fā)部，湖南常德415000)摘要：針對魚眼鏡頭由于視場大而導致畸變的問題，對其拍攝的視頻圖像進行畸變校正。采用Chebyshev插值算法，將魚眼鏡頭的非線性校正函數(shù)轉換為多項式校正函數(shù)，采用流水線法快速計算多項式校正函數(shù)，并通過實例進行實驗驗證。結果表
2、明：該方法能實現(xiàn)FPGA(fieldprogrammablegatearray)平臺上的實時魚眼校正，其效果明顯，實時性強。關鍵詞：Chebyshev插值；魚眼校正；FPGA中圖分類號：TP301．6文獻標志碼：AFisheyeImageRea1．timeCorrectionMethodBasedonChebyshevInterpolationYruXin．HuFangde．WuJun(Research＆DevelopmentDepartment，HunanHuananOptoelectronic
3、(Group)Co．，Ltd，Changde415000，China)Abstract：Accordingtothedistortionoffisheyelenswhichcausedbywidefield，correctionforitsvideoshouldbeused．TheChebyshevinterpolationmethodforfisheyelensistakenfortransformingnonlinearcorrectingfunctiontopolynomialcorecti
4、ngfunction，andthepipeliningfastcalculatingmethodisusedforcalculatingpolynomialfunction，andexperimentalverificationiscarriedout．Theresultsshowthatthismethodcanimplementreal-timecorrectionforfisheyeimagesbasedonFPGA(fieldprogrammablegatearray)withitseff
5、ectisobviousanditsreal-timeperformanceisexcellent．Keywords：Chebyshevinterpolation；fisheyeimagecorection；FPGAO引言FPGA(fieldprogrammablegatearray)邏輯實現(xiàn)多項式校正函數(shù)，實時對魚眼視頻圖像進行校正。魚眼鏡頭是一種特殊的超廣角鏡頭，有著寬廣的視場，其視場通常接近或等于18O。，在監(jiān)控、軍2獲取畸變函數(shù)事、攝影等方面得到廣泛的應用[1】。也正是由于其畸變函數(shù)可通過
6、光學理論計算和對魚眼鏡頭進視場大而導致了不可避免的畸變，對觀測造成嚴重行實際測量2種方法得到，理論計算可得到一個畸影響；因此，一般要對其拍攝的圖像或視頻進行畸變函數(shù)公式，而實際測量得到的是一個離散畸變函變校正。進行視頻畸變校正的主要困難在于非線性數(shù)表，兩者對后續(xù)的Chebyshev插值幾乎沒有影響。校正函數(shù)的計算以及保證視頻校正的實時性。目前為方便起見，筆者采取理論計算方式獲取畸變函數(shù)。在FPGA平臺上針對非線性計算主要采用cordic算法，這種算法局限性很大，且不利于全視場的校正：也有在PC機平
7、臺上用多項式進行擬合的，但是實時性差，而且耗費資源；還有一些神經(jīng)網(wǎng)絡方面的校正方法，應用較少。筆者通過研究，提出采用Chebyshev插值法結合多項式流水線計算方法來解決此問題，該方法可以方便地在FPGA平臺上實施。鏡頭l校正方法概述jE!l且I且l旦且ll且I且l魚眼鏡頭的畸變屬于桶形畸變，其畸變主要發(fā)圖1等距投影生在徑向方向上；因此，筆者只針對徑向畸變做相魚眼鏡頭的桶形畸變是設計時故意引入的，_關校正。校正過程分3步：1)獲取魚眼鏡頭徑向畸般不當作像差處理，而認為是投影成像的結果。魚變函數(shù)(以
8、下簡稱畸變函數(shù))，轉換得到校正函數(shù)；眼鏡頭的光學系統(tǒng)類型按投影方法分為體視投影2)針對校正函數(shù)取樣若干個點的數(shù)據(jù)，然后進行型、等距投影型、等立體角投影型和正投影型【2】。Chebyshev插值，得到一個多項式校正函數(shù)；3)用筆者采用一個焦距為1．56mm的180。視場魚眼鏡收稿日期：2016—03-20：修回日期：2016-05—07作者簡介：余鑫(1985一)，男，湖南人，學士，工程師，從事自動控制技術及圖像處理研究?！?6·兵工自動化第35卷頭，它是等距投影型的。等距投影的截面
