¿Cómo puedo distorsionar una imagen en Matlab usando los parámetros de cámara conocidos?

Question

Esto es fácil de hacer en OpenCV; sin embargo, me gustaría una implementación nativa de Matlab que sea bastante eficiente y se pueda cambiar fácilmente. El método debe poder tomar los parámetros de la cámara como se especifica en el enlace de arriba.

Answer 1

Ahora puede hacer que a partir de la liberación R2013B, utilizando el ordenador Vision System Toolbox. Hay una aplicación de GUI llamada Camera Calibrator y una función undistortImage.

Answer 2

La forma más simple y común de distorsionar (dislocar o compensar la distorsión del objetivo) es hacer una distorsión hacia adelante en un tamaño de foto de salida elegido y luego un mapeo inverso usando interpolación bilineal.

Aquí es código que escribió para realizar esto:

function I = undistort(Idistorted, params) 
fx = params.fx; 
fy = params.fy; 
cx = params.cx; 
cy = params.cy; 
k1 = params.k1; 
k2 = params.k2; 
k3 = params.k3; 
p1 = params.p1; 
p2 = params.p2; 

K = [fx 0 cx; 0 fy cy; 0 0 1]; 

I = zeros(size(Idistorted)); 
[i j] = find(~isnan(I)); 

% Xp = the xyz vals of points on the z plane 
Xp = inv(K)*[j i ones(length(i),1)]'; 

% Now we calculate how those points distort i.e forward map them through the distortion 
r2 = Xp(1,:).^2+Xp(2,:).^2; 
x = Xp(1,:); 
y = Xp(2,:); 

x = x.*(1+k1*r2 + k2*r2.^2) + 2*p1.*x.*y + p2*(r2 + 2*x.^2); 
y = y.*(1+k1*r2 + k2*r2.^2) + 2*p2.*x.*y + p1*(r2 + 2*y.^2); 

% u and v are now the distorted cooridnates 
u = reshape(fx*x + cx,size(I)); 
v = reshape(fy*y + cy,size(I)); 

% Now we perform a backward mapping in order to undistort the warped image coordinates 
I = interp2(Idistorted, u, v); 

Para utilizarlo es necesario conocer los parámetros de la cámara de la cámara que se utiliza. Actualmente estoy usando el CamboardNano PMD que de acuerdo con los foros Cayim.com tiene los parámetros utilizados aquí:

params = struct('fx',104.119, 'fy', 103.588, 'cx', 81.9494, 'cy', 59.4392, 'k1', -0.222609, 'k2', 0.063022, 'k3', 0, 'p1', 0.002865, 'p2', -0.001446); 

I = undistort(Idistorted, params); 

subplot(121); imagesc(Idistorted); 
subplot(122); imagesc(I); 

Aquí es un ejemplo de la salida del Camboard Nano. Nota: He añadido artificialmente líneas fronterizas para ver cuál fue el efecto de la distorsión cerca de los bordes (su mucho más pronunciados):