車輛后視攝像頭魚眼鏡頭畸變的三維模擬方法

車輛后視攝像頭魚眼鏡頭畸變的三維模擬方法

為確保駕駛安全性及方便性，車輛嵌入了各種攝像頭。在實現輔助駕駛員方便停車方面，車輛后視攝像頭引起了越來越多的關注。在安裝后視攝像頭前，需要校準類似于魚眼鏡頭的廣角鏡頭，并采用三維（3D）模擬方法。3D模擬方法為汽車后視攝像頭廣角鏡頭的光學畸變提供了一種新的模擬方法。該方法包括3個步驟：①生成3D虛擬空間；②基于場數的視角估計；③在3D空間中生成畸變像。該方法為汽車后視攝像頭準確而高效的預安裝提供了3D畸變模擬。所提出的模擬方法可用于設計智能監控和醫學成像的通用光學成像系統。

該方法通過利用鏡頭規格分析透鏡畸變的形狀，分析結果可以估計出每個像素的畸變角。該角由3D空間中一個對象的幾何畸變圖像形式決定。使用開放軟件庫生成3D虛擬空間后，利用鏡頭規格（包括圖像大小、上限角度和場數）交叉檢查扭曲的虛擬空間中的網格和極點，從而估計出每個像素的畸變角。在用戶指定的條件下，輸入圖像，然后準確分配到3D畸變場景中。

通過徑向畸變的數學模型、3D虛擬空間生成、基于場數的角度估計和模擬魚眼透鏡圖像的生成得到魚眼鏡頭圖像的3D虛擬仿真數據。該模擬器基于開放式軟件庫的虛擬空間生成，配備了3D模擬坐標、鏡頭規格以及畸變與配準。

對于車內后視鏡攝像頭魚眼鏡頭畸變，提出了新的3D模擬方法，該方法相比傳統模擬器更為簡單且成本低。該模擬方法還可用于設計智能監控的一般光學成像系統以及汽車后視倒車攝像頭。

刊名：Journal of the Optical Society of America A（英）

刊期：2015年第7期

作者：Daehee Kim and Joonki Paik

編譯：任靜