吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (01): 189-0194.

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基于GPU的大视场景物畸变实时校正算法

丁莹1,2,李文辉1,范静涛2,杨华民2   

  1. 1.吉林大学 计算机科学与技术学院|长春 130012;2.长春理工大学 计算机科学技术学院|长春 130022
  • 收稿日期:2008-06-26 出版日期:2010-01-01 发布日期:2010-01-01
  • 通讯作者: 李文辉(1961-),男,教授,博士生导师.研究方向:计算机图形学与图像处理,虚拟现实技术. E-mail:liwh@jlu.edu.cn E-mail:liwh@jlu.edu.cn
  • 作者简介:丁莹(1983-),女,博士研究生.研究方向:计算机图像处理.E-mail:dingying@cust.edu.cn
  • 基金资助:

    “863”国家高技术研究发展计划项目(2008AA10Z224);国家自然科学基金项目(60573182);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20060183042)

Real-time calibration algorithm of distortion of wide-field view based on GPU

DING |Ying1,2,LI Wen-hui1,FAN Jing-tao2,YANG Hua-min2   

  1. 1.College of Computer Science and Technology, Jilin University, Changchun 130012,China 2.College of Computer Science and Technology, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022,China
  • Received:2008-06-26 Online:2010-01-01 Published:2010-01-01

摘要:

针对使用短焦距镜头获取大视场景物信息时,利用光学方法校正光学畸变难度大、成本高的问题,提出了一种利用数字图像处理技术对光学系统进行畸变校正的新算法。该算法在采用CUDA技术的可编程图形处理器的基础上,利用标准网格模型来求解包括径向、离心以及薄棱镜在内的多项镜头畸变系数,大大提高了校正精度和计算速度,从而达到高质量实时校正的目的。通过相应实验验证了该算法的可行性和高效性,针对1920*1080像素的高清视频校正速度可达30 帧/s,校正精度达亚像素级。

关键词: 计算机应用, 镜头畸变, 网格校正, 图形处理单元, 计算统一设备架构

Abstract:

Using short focal length lens to get the information of wide-field view always leads to image distortion due the existence of optics distortion. Calibration with optic method is demonstrated quite difficult and expensive. To solve these problems, this paper proposes a new algorithm to calibrate the distortion of optic system using digital image processing technique, called GPUBased Grid Calibration (GBGC) algorithm. On the bases of programmable Graphics Processing Unit (GPU), which adopts CUDA technology, this algorithm solves several lens distortion coefficients, such as radial distortion, centrifugal distortion and thinprism distortion and so on, by standard grid model. This algorithm can maximize the calibration precision and calibration speed, moreover, accomplish high quality realtime calibration. Experiment results demonstrate the feasibility and efficiency of this algorithm, and the calibration precision extends to sub-pixels.

Key words: computer application, lens distortion, grid calibration, graphics process unit, compute unified device architecture

中图分类号: 

  • TP391
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