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我有大量用鱼眼镜头拍摄的照片。因为我想对照片进行一些图像处理（例如边缘检测），所以我想消除严重影响我的结果的桶形失真。

经过一些研究和大量阅读文章后，我发现了这个页面：他们描述了一种算法（和一些公式）来解决这个问题。

M = a *rcorr^3 + b * rcorr^2 + c * rcorr + d
rsrc = (a * rcorr^3 + b * rcorr^2 + c * rcorr + d) * rcorr

rsrc = 像素到源图像中心的
距离 rcorr = 像素到校正后图像中心的距离
a,b,c = 图像失真 d = 图像线性缩放

我使用了这些公式并尝试在 Java 应用程序中实现它。不幸的是，它不起作用，我没能使它起作用。“更正”的图像看起来与原始照片完全不同，而是在中间显示了一些神秘的圆圈。看这里：

http://imageshack.us/f/844/barreldistortioncorrect.jpg/ （这曾经是一头白牛在蓝墙前的照片）

这是我的代码：

protected int[] correction(int[] pixels) {

    //
    int[] pixelsCopy = pixels.clone();

    // parameters for correction
    double paramA = 0.0; // affects only the outermost pixels of the image
    double paramB = -0.02; // most cases only require b optimization
    double paramC = 0.0; // most uniform correction
    double paramD = 1.0 - paramA - paramB - paramC; // describes the linear scaling of the image

    //
    for(int x = 0; x < dstView.getImgWidth(); x++) {
        for(int y = 0; y < dstView.getImgHeight(); y++) {

            int dstX = x;
            int dstY = y;

            // center of dst image
            double centerX = (dstView.getImgWidth() - 1) / 2.0;
            double centerY = (dstView.getImgHeight() - 1) / 2.0;

            // difference between center and point
            double diffX = centerX - dstX;
            double diffY = centerY - dstY;
            // distance or radius of dst image
            double dstR = Math.sqrt(diffX * diffX + diffY * diffY);

            // distance or radius of src image (with formula)
            double srcR = (paramA * dstR * dstR * dstR + paramB * dstR * dstR + paramC * dstR + paramD) * dstR;

            // comparing old and new distance to get factor
            double factor = Math.abs(dstR / srcR);
            // coordinates in source image
            double srcXd = centerX + (diffX * factor);
            double srcYd = centerY + (diffX * factor);

            // no interpolation yet (just nearest point)
            int srcX = (int)srcXd;
            int srcY = (int)srcYd;

            if(srcX >= 0 && srcY >= 0 && srcX < dstView.getImgWidth() && srcY < dstView.getImgHeight()) {

                int dstPos = dstY * dstView.getImgWidth() + dstX;
                pixels[dstPos] = pixelsCopy[srcY * dstView.getImgWidth() + srcX];
            }
        }
    }

    return pixels;
}

我的问题是：
1）这个公式正确吗？
2）我把这个公式变成一个软件是不是犯了一个错误？
3）还有其他算法（例如如何通过openCV模拟鱼眼镜头效果？或wiki/Distortion_（光学）），它们更好吗？

谢谢你的帮助！

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4 回答 4

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您遇到的主要错误是算法指定 r_corr 和 r_src 以 min((xDim-1)/2, (yDim-1)/2) 为单位。需要这样做以标准化计算，以便参数值不依赖于源图像的大小。使用代码，您将需要为 paramB 使用更小的值，例如 paramB = 0.00000002 对我来说工作正常（对于尺寸为 2272 x 1704 的图像）。

在计算与中心的差异时，您还有一个错误，导致生成的图像与源图像相比旋转 180 度。

修复这两个错误应该会给你这样的东西：

protected static int[] correction2(int[] pixels, int width, int height) {
    int[] pixelsCopy = pixels.clone();

    // parameters for correction
    double paramA = -0.007715; // affects only the outermost pixels of the image
    double paramB = 0.026731; // most cases only require b optimization
    double paramC = 0.0; // most uniform correction
    double paramD = 1.0 - paramA - paramB - paramC; // describes the linear scaling of the image

    for (int x = 0; x < width; x++) {
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            int d = Math.min(width, height) / 2;    // radius of the circle

            // center of dst image
            double centerX = (width - 1) / 2.0;
            double centerY = (height - 1) / 2.0;

            // cartesian coordinates of the destination point (relative to the centre of the image)
            double deltaX = (x - centerX) / d;
            double deltaY = (y - centerY) / d;

            // distance or radius of dst image
            double dstR = Math.sqrt(deltaX * deltaX + deltaY * deltaY);

            // distance or radius of src image (with formula)
            double srcR = (paramA * dstR * dstR * dstR + paramB * dstR * dstR + paramC * dstR + paramD) * dstR;

            // comparing old and new distance to get factor
            double factor = Math.abs(dstR / srcR);

            // coordinates in source image
            double srcXd = centerX + (deltaX * factor * d);
            double srcYd = centerY + (deltaY * factor * d);

            // no interpolation yet (just nearest point)
            int srcX = (int) srcXd;
            int srcY = (int) srcYd;

            if (srcX >= 0 && srcY >= 0 && srcX < width && srcY < height) {
                int dstPos = y * width + x;
                pixels[dstPos] = pixelsCopy[srcY * width + srcX];
            }
        }
    }

    return pixels;
}

使用此版本，您可以使用现有镜头数据库（如 LensFun）中的参数值（尽管您需要翻转每个参数的符号）。现在可以在http://mipav.cit.nih.gov/pubwiki/index.php/Barrel_Distortion_Correction找到描述该算法的页面

于 2013-05-04T07:07:23.197 回答
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我认为你的圈子是由这条线引起的：

double srcYd = centerY + (diffX * factor);

我猜应该是：

double srcYd = centerY + (diffY * factor);
于 2013-01-03T23:37:26.050 回答
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可能您的径向失真参数太大，图像被压缩在一个球体上。尝试将较小的值放入a、b和。cd

于 2012-09-27T11:16:58.150 回答
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你的价值观非常极端，所以你看到了极端的结果。

尝试 a=0，b=0，c=1。这根本没有更正，如果您的程序正确，您应该看到原始图像。然后逐渐改变c和b。以 0.1 为增量进行更改是一个好的开始。

于 2012-12-20T08:46:45.797 回答