【HALCON】vector_to_proj_hom_mat2d_distortion 関数について - レンズ歪みを考慮した射影ホモグラフィ変換行列の計算

HALCONのvector_to_proj_hom_mat2d_distortion関数は、2D空間の対応点に加えて、レンズの歪みパラメータを考慮して射影ホモグラフィ変換行列を計算するための関数です。射影ホモグラフィは、画像間の視点変換やパースペクティブ補正を行うために使用されますが、この関数ではレンズの歪みも補正するため、歪みの影響を受けた画像間での正確な幾何学的変換が可能となります。

vector_to_proj_hom_mat2d_distortion 関数の概要

vector_to_proj_hom_mat2d_distortion関数は、画像の対応点の座標とレンズの歪みパラメータを入力として、レンズ歪みを考慮した射影ホモグラフィ変換行列を計算します。この変換行列は、レンズの歪みを補正した上で、画像間の視点変換やパースペクティブ補正を行う際に使用されます。

使用方法

基本的な使用方法は以下の通りです。

vector_to_proj_hom_mat2d_distortion(Row1, Col1, Row2, Col2, DistortionCoeffs, HomMat2D)

• Row1, Col1
  元の画像における対応点の座標（行・列）。
• Row2, Col2
  変換後の画像における対応点の座標（行・列）。
• DistortionCoeffs
  レンズの歪みを表すパラメータ。
• HomMat2D
  計算された射影ホモグラフィ変換行列。

この関数は、元の画像と変換後の画像の対応点、およびレンズ歪みを考慮して、正確な射影変換を行うためのホモグラフィ変換行列を出力します。

具体例

以下に、vector_to_proj_hom_mat2d_distortion関数を使用して、レンズ歪みを考慮した射影ホモグラフィ変換行列を計算する例を示します。

* 元の画像の対応点
Row1 := [100, 200, 200, 100]
Col1 := [100, 100, 200, 200]

* 変換後の画像の対応点
Row2 := [120, 220, 210, 110]
Col2 := [110, 110, 210, 210]

* レンズ歪みパラメータを設定
DistortionCoeffs := [0.1, -0.05, 0.001, 0.001]

* 射影ホモグラフィ変換行列を計算
vector_to_proj_hom_mat2d_distortion(Row1, Col1, Row2, Col2, DistortionCoeffs, HomMat2D)

* 結果の変換行列を表示
disp_message(WindowHandle, 'Homography Matrix (with Distortion): ' + HomMat2D, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

この例では、元の画像と変換後の画像の対応点、さらにレンズの歪みパラメータを使用して、歪みを考慮した射影ホモグラフィ変換行列を計算しています。この変換行列により、レンズ歪みが補正された上での視点変換が可能になります。

応用例

vector_to_proj_hom_mat2d_distortion関数は、以下のようなシナリオで特に有用です。

• レンズ歪みのある画像の視点変換
  カメラのレンズ歪みがある画像でも、対応点を基にした正確な射影変換を行い、視点を調整します。

• パースペクティブ補正
  歪みの影響を受けた画像の遠近感を補正し、幾何学的に正しい形状に変換します。

• 精度の高い画像位置合わせ
  歪みを含む複数の画像間での正確な位置合わせを実現するために、レンズ歪みを補正した射影ホモグラフィ変換を使用します。

まとめ

HALCONのvector_to_proj_hom_mat2d_distortion関数は、レンズ歪みを考慮しながら2D対応点を基に射影ホモグラフィ変換行列を計算し、視点変換やパースペクティブ補正を行うための強力なツールです。歪みを補正した精度の高い画像変換を実現し、視点調整や画像位置合わせを正確に行うことが可能です。