透视变换 inverse perspective mapping matlab 程序

资 源 简 介

透视变换 inverse perspective mapping matlab 程序

详 情 说 明

逆透视变换（Inverse Perspective Mapping, IPM）是一种常用于消除图像透视效果的计算机视觉技术，尤其在自动驾驶和机器人导航领域应用广泛。其核心思想是将摄像头拍摄的透视图像转换为鸟瞰图（俯视图），从而消除因视角导致的距离和形状畸变。

在MATLAB中实现逆透视变换通常分为三个关键步骤：

定义坐标系转换关系 首先需要确定图像坐标系（二维像素坐标）与世界坐标系（三维空间坐标）之间的映射关系。通过摄像头的内参（焦距、主点偏移）和外参（摄像头安装高度、俯仰角）建立单应性矩阵（Homography Matrix），该矩阵描述了透视投影的数学关系。

计算逆变换矩阵 对单应性矩阵求逆，得到从图像坐标系到世界坐标系的逆映射。这一步需要解决非线性问题，通常借助最小二乘法或直接线性变换（DLT）算法。

图像重映射与插值 根据逆变换矩阵对原始图像像素进行重新采样。由于输出图像的像素位置可能对应输入图像的非整数坐标，需使用双线性插值或最近邻插值等方法处理，确保转换后的图像平滑无锯齿。

最终生成的鸟瞰图消除了近大远小的透视效果，更适合进行车道线检测、障碍物距离估计等任务。值得注意的是，逆透视变换会损失部分图像信息（如被遮挡区域），且转换后的图像边缘可能出现扭曲，需根据实际应用调整参数优化效果。