基于DSP的SVM算法实现鱼眼镜头畸变校正

DSP的鱼眼算法

电子测量技术

ELECTRONIC

第31卷第9期2008年9月

MEASUREMENTTECHNOLOGY

基于DSP的SVM算法实现鱼眼镜头畸变校正*

洁1

杨学友1曹作良2

天津300072;

(1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室

2.天津理工大学机械学院天津300191)

摘要:鱼眼镜头应用于全方位视觉跟踪导航系统中,但其产生的畸变如不加以精确实时的校正必然导致定位错误

和偏差。本文创新地采用鱼眼镜头所采集的图像特征点训练支持向量机(SVM),使其产生回归径向距离的模型并生

成坐标映射,然后通过查表法实时的校正采集的图像,用TMS320DM642处理鱼眼镜头畸变的实时校正。结果证实,该方法校正效果好,响应速度快,满足图像处理的实时性要求;并且用DSP代替以往PC运算,可简化整体结构,压缩系统体积。

关键词:鱼眼镜头;DSP;畸变校正;支持向量机中图分类号:TP391

文献标识码:B

Real—timerectificationoffisheyelensusingSVMbased

OinJie

(1.StateKeyLaboratoryofPrecision

(2.Schoolof

Yang

on

DSP

XueyouCaoZuoliang

MeasuringTechnology&Instruments,TianjinUniversity。Tianjin300072;

ofTechnology Tianjin300191)

MechanicalEngineering TianjinUniversity

Abstract:Fisheyelensisusedinomni—directionalimagesystemoftrackingandnavigation.Thedistortionoffisheyelens,however,mustlcad

points

tOerror

inpositioningifisn’taccuratelycorrected.Inthispassage,SVMistrainedusingmodelforradialdistanceregression.Thenthedistortion

on

can

gatheredbyfisheyelensandthen

makes

bereal-

timelycorrectedbymeansoftablechecking.Thewholerectificationprocessisfinished

Resultsusing

DSP

TMS320DM642.

thismethodhaveverifiedthatthe

isrequired

degreeoftherectificationissufficientandprovideshighspeedsimplifythe

structure

response,which

thesize.

for

accurate

analysisoftheimage;insteadof

PC,DSPcanandreduce

Keywords:fisheye1ens;DSP;distortioncorrection;SVM

0引言

法将一款高性能DsP—DM642作为主处理器,充分发挥

它运算能力强、可编程性好、体积小的优势,使跟踪器及自

引导车更为轻便实用。

全方位视觉可进行超大广角的全景观测,简化系统结构和处理程序,在自引导车的跟踪导航以及安防监控、管

道探测、现场监测、飞行器制导等领域有着重要意义。目前,鱼眼镜头已广泛地应用于全景观测中,它的超大广角

1基本原理

1.1鱼眼镜头投影成像规律

可以使其一眼看遍周围场景;但鱼眼镜头会产生“近大远

小”的桶形畸变,其误差将直接影响系统精度,因此校正畸

鱼眼镜头的成像过程可以分为3步E11,如图1所示。第1步,每一个空间点P被映射为连结P与投影中心

0的射线0P;

变是进行全方位视觉的一项至关重要的工作。

本文针对自引导小车的全方位视觉系统跟踪器提出了一种鱼眼镜头的实时校正方案,用鱼眼镜头采集图像特征点训练支持向量机(sVM),使其产生回归径向距离的模型并生成坐标映射,然后通过查表法实现畸变校正。该方

第2步,将射线OP线性地映射到单位球面上,得到球

面透视投影图像P。;

第3步,将球面点非线性地映射到像平面上,得到鱼

眼图像P:。

*基金项目:国家863资助项目(2007AA042229)

154

万方数据

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