MATLAB摄像机畸变校正系统

资 源 简 介

该项目基于已知摄像机内外参数（如焦距、主点坐标、畸变系数），实现图像几何畸变的精确校正。可消除径向和切向畸变，输出高质量校正图像，适用于计算机视觉和图像处理应用。

详 情 说 明

基于已知内外参数的MATLAB摄像机畸变校正系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的图像畸变校正解决方案，能够利用已知的摄像机内外参数（包括焦距、主点坐标、畸变系数等）对输入的畸变图像进行精确的几何校正处理。系统基于严谨的畸变数学模型，通过先进的坐标变换和插值算法，有效消除径向畸变和切向畸变，输出视觉质量显著改善的校正图像。本系统适用于计算机视觉、摄影测量、机器人视觉等领域的图像预处理工作。

功能特性

• 精确畸变校正：基于完整的摄像机畸变模型，支持径向畸变（k1, k2, k3）和切向畸变（p1, p2）的校正
• 多种插值算法：提供双线性插值和双三次插值两种反向映射算法，保证图像质量
• 完整参数支持：支持相机内参矩阵、畸变系数向量以及可选的相机外参矩阵
• 质量评估功能：自动生成校正质量评估报告，包含直线度误差、角点重投影误差等定量指标
• 参数日志记录：详细记录校正过程中使用的所有参数和计算步骤，便于追溯和分析

使用方法

基本调用方式

% 准备输入参数 distortedImage = imread('input_image.jpg'); cameraMatrix = [fx, 0, cx; 0, fy, cy; 0, 0, 1]; distortionCoeffs = [k1, k2, k3, p1, p2]; extrinsicParams = [R|t]; % 可选参数

% 执行畸变校正 [correctedImage, assessmentReport, correctionLog] = ... main(distortedImage, cameraMatrix, distortionCoeffs, extrinsicParams);

参数说明

• distortedImage: 畸变图像数据，支持RGB或灰度格式的uint8类型矩阵
• cameraMatrix: 3×3相机内参矩阵，包含焦距(fx, fy)和主点坐标(cx, cy)
• distortionCoeffs: 1×5畸变系数向量，格式为[k1, k2, k3, p1, p2]
• extrinsicParams: 可选的3×4相机外参矩阵（旋转矩阵和平移向量）

输出结果

• correctedImage: 校正后图像，保持与输入图像相同的尺寸和数据类型
• assessmentReport: 校正质量评估报告，包含定量分析指标
• correctionLog: 校正参数日志，记录完整的校正过程信息

系统要求

• MATLAB版本: R2018a或更高版本
• 必要工具箱: Image Processing Toolbox
• 内存要求: 建议至少4GB RAM（取决于图像尺寸）
• 操作系统: Windows/Linux/macOS均可运行

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括图像数据的读取与验证、摄像机参数的解析与校验、畸变数学模型的建立与计算、基于反向映射的坐标变换处理、多种插值算法的图像重采样执行、校正结果的生成与可视化输出、质量评估指标的自动计算与分析，以及完整校正日志的创建与记录功能。该文件作为系统的主要入口点，协调各个功能模块的协同工作，确保畸变校正过程的准确性和可靠性。