智能车图像处理去畸变+逆透视教程

逆透视请参考: 智能车逆透视教程(含上位机、源码)_LoseHu的博客-CSDN博客

去畸变请参考: 智能车去畸变教程(含上位机、源码)_LoseHu的博客-CSDN博客

逆透视+去畸变:如下

1.简介

在前两个博文中已经分别说明了单独去畸变、逆透视的方法。为了同时实现畸变+逆透视,利用之前博文的教程分两步求取矩阵,进行变换。原图以及效果图:

智能车图像处理去畸变+逆透视教程智能车图像处理去畸变+逆透视教程

正如逆透视以及去畸变那样,这种综合的方法自然是保留了两者的特点,例如可以去除图像的畸变,仍然可以利用透视更改图片缩放、图片大小、视野大小。。。。

2.优点

兼具了去畸变与逆透视的优点

3.原理

参考去畸变与逆透视的原理

4.通过上位机求取变换参数

通过上位机分两步完成,具体每一步请参考:

1.逆透视:智能车逆透视教程(含上位机、源码)_LoseHu的博客-CSDN博客

2.去畸变:智能车去畸变教程(含上位机、源码)_LoseHu的博客-CSDN博客

去畸变+逆透视演示

如视频中的那样,每一步都需要将剪切板中的参数保存下来,如

double cameraMatrix[3][3]={{296.482019,0.000000,152.664982},{0.000000,286.375269,104.540031},{0.000000,0.000000,1.000000}};
double distCoeffs[5]={-0.459946,0.283675,0.002304,0.002566,-0.109265};
int move_xy[2]={55,32};
double change_un_Mat[3][3] ={{-1.762057,1.446330,-48.051135},{0.111681,0.215732,-90.406315},{0.000404,0.006296,-1.003619}};

注意事项:

1.每一步注意事项参考对应的博客

2.记得保存去畸变后用于逆透视的图片与两步的参数

5.在智能车上完成去畸变+逆透视

使用时,只需在图像初始化中调用一次ImageChange_Init()函数即可,如去畸变与逆透视一样,这个初始化函数在整个程序中应该只被调用一次。后续使用ImageUsed获取图像像素值。

记得替换其中的参数

相比于单独做逆透视与单独做去畸变,将两种方法融合后,需要再多定义一对行列,此处为TEMP_COL 与 TEMP_ROW,意为去畸变后的图片行列大小。

代码如下:

//
// Created by RUPC on 2022/10/29.

//
#define RESULT_ROW 100 //结果图的行列
#define RESULT_COL 114
#define         USED_ROW                120  //用于变换图的行列
#define         USED_COL                188
#define TEMP_ROW    120 //去畸变后的行列
#define TEMP_COL    180
typedef unsigned char uint8_t;                                              // 无符号  8 bits
uint8_t *PerImg_ip[RESULT_ROW][RESULT_COL];
#define PER_IMG     mt9v03x_image_dvp//mt9v03x_image_dvp:用于透视变换的图像 也可以使用二值化图
#define ImageUsed   *PerImg_ip//*PerImg_ip定义使用的图像,ImageUsed为用于巡线和识别的图像
static uint8_t BlackColor = 255;    //无内容部分像素值
/******************变换参数******************************/
//去畸变参数
double cameraMatrix[3][3] = {{296.482019, 0.000000,   152.664982},
                             {0.000000,   286.375269, 104.540031},
                             {0.000000,   0.000000,   1.000000}};
double distCoeffs[5] = {-0.459946, 0.283675, 0.002304, 0.002566, -0.109265};
int move_xy[2] = {10, 0};
//逆透视参数
double change_un_Mat[3][3] = {{2.936703,  0.314530, -60.814898},
                              {-0.263326, 2.308885, -108.340381},
                              {-0.000835, 0.000896, 0.969316}};
/*******************************************************/
void find_xy(int x, int y, int local[2]) {
    double fx = cameraMatrix[0][0]
    , fy = cameraMatrix[1][1]
    , ux = cameraMatrix[0][2]
    , uy = cameraMatrix[1][2]
    , k1 = distCoeffs[0]
    , k2 = distCoeffs[1]
    , k3 = distCoeffs[4]
    , p1 = distCoeffs[2]
    , p2 = distCoeffs[3];
    double xCorrected = (x - ux) / fx;
    double yCorrected = (y - uy) / fy;
    double xDistortion, yDistortion;
    double r2 = xCorrected * xCorrected + yCorrected * yCorrected;
    double deltaRa = 1. + k1 * r2 + k2 * r2 * r2 + k3 * r2 * r2 * r2;
    double deltaRb = 1 / (1.);
    double deltaTx = 2. * p1 * xCorrected * yCorrected + p2 * (r2 + 2. * xCorrected * xCorrected);
    double deltaTy = p1 * (r2 + 2. * yCorrected * yCorrected) + 2. * p2 * xCorrected * yCorrected;
    xDistortion = xCorrected * deltaRa * deltaRb + deltaTx;
    yDistortion = yCorrected * deltaRa * deltaRb + deltaTy;
    xDistortion = xDistortion * fx + ux;
    yDistortion = yDistortion * fy + uy;
    if (yDistortion >= 0 && yDistortion < USED_ROW && xDistortion >= 0 && xDistortion < USED_COL) {
        local[0] = (int) yDistortion;
        local[1] = (int) xDistortion;
    } else {
        local[0] = -1;
        local[1] = -1;
    }
}

void find_xy1(int x, int y, int local[2]) {
    int local_x = (int) ((change_un_Mat[0][0] * x
                          + change_un_Mat[0][1] * y + change_un_Mat[0][2])
                         / (change_un_Mat[2][0] * x + change_un_Mat[2][1] * y
                            + change_un_Mat[2][2]));
    int local_y = (int) ((change_un_Mat[1][0] * x
                          + change_un_Mat[1][1] * y + change_un_Mat[1][2])
                         / (change_un_Mat[2][0] * x + change_un_Mat[2][1] * y
                            + change_un_Mat[2][2]));
    if (local_x
        >= 0 && local_y >= 0&&local_x

屏幕显示去畸变+逆透视后的灰度图DEMO:

int main(void)
{

    All_Init();//屏幕、摄像头、以及其他外设初始化
    ImageChange_Init();
    while(1)
    {
        if (mt9v03x_finish_flag_dvp == 1) {
            uint8_t show[RESULT_ROW][RESULT_COL];
                for(int i=0;i

6.资源文件

其中包含了测试图包

CSDN:https://download.csdn.net/download/wu58430/86399773

推荐github:https://github.com/wu58430/RUBO-IPM

如果只使用用途,下载github中Release即可。

现在已经完成了逆透视、去畸变、逆透视+去畸变的操作,除非程序有重大bug,后续不会考虑更新。此三种只是图片处理方法,如此软件只适用于简化和降低操作的门槛,以便大家共同进步,图像处理方法无好坏之分,但确实有精妙与粗糙之别。

版权声明:

此软件仅用于竞赛、学习交流,禁止任何商业用途,包括有营利性的、商业的教学指导活动。

7.更新日志

2022.8.23 修复了不同版本windows兼容问题

2022.8.27 修复中文路径、视图大小异常问题,缩小程序体积

2022.9.23 增加了彩色图像显示,输出格式改为数组

2022.10.7 代码迁移至QT6.3.1环境,加入去畸变,加入保存图片功能
2022.10.29 融合两种方法,修复保存图像色彩错误问题

2023.1.12 修复去畸变+逆透视下位机代码中未考虑的可能

Original: https://blog.csdn.net/wu58430/article/details/127592501
Author: LoseHu
Title: 智能车图像处理去畸变+逆透视教程

原创文章受到原创版权保护。转载请注明出处:https://www.johngo689.com/659731/

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