车辆后视摄像头鱼眼镜头畸变的三维模拟方法

车辆后视摄像头鱼眼镜头畸变的三维模拟方法

为确保驾驶安全性及方便性，车辆嵌入了各种摄像头。在实现辅助驾驶员方便停车方面，车辆后视摄像头引起了越来越多的关注。在安装后视摄像头前，需要校准类似于鱼眼镜头的广角镜头，并采用三维（3D）模拟方法。3D模拟方法为汽车后视摄像头广角镜头的光学畸变提供了一种新的模拟方法。该方法包括3个步骤：①生成3D虚拟空间；②基于场数的视角估计；③在3D空间中生成畸变像。该方法为汽车后视摄像头准确而高效的预安装提供了3D畸变模拟。所提出的模拟方法可用于设计智能监控和医学成像的通用光学成像系统。

该方法通过利用镜头规格分析透镜畸变的形状，分析结果可以估计出每个像素的畸变角。该角由3D空间中一个对象的几何畸变图像形式决定。使用开放软件库生成3D虚拟空间后，利用镜头规格（包括图像大小、上限角度和场数）交叉检查扭曲的虚拟空间中的网格和极点，从而估计出每个像素的畸变角。在用户指定的条件下，输入图像，然后准确分配到3D畸变场景中。

通过径向畸变的数学模型、3D虚拟空间生成、基于场数的角度估计和模拟鱼眼透镜图像的生成得到鱼眼镜头图像的3D虚拟仿真数据。该模拟器基于开放式软件库的虚拟空间生成，配备了3D模拟坐标、镜头规格以及畸变与配准。

对于车内后视镜摄像头鱼眼镜头畸变，提出了新的3D模拟方法，该方法相比传统模拟器更为简单且成本低。该模拟方法还可用于设计智能监控的一般光学成像系统以及汽车后视倒车摄像头。

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

编译：任静