基于鱼眼相机实时全景拼接算法的研究

发布时间：2024-05-11 05:20

　　公安机关日常工作中离不开现场勘查和取证工作。使用普通相机需要拍摄大量的图片,这不仅任务量大,而且很难建立起被拍摄物体的联系。鱼眼相机焦距短、视角大,利用鱼眼相机拍摄照片可有效减少拍摄图片的次数,同时利用拼接技术可以建立图像间的关联性,将共同区域的图片合成一幅具有更大视角的图像。论文基于鱼眼相机展开全景拼接技术研究,对于减少公安民警的工作量、提升工作效率有很大的意义。本文从鱼眼相机的基础理论出发,学习了图像配准技术和融合技术。重点研究了鱼眼图像的校正方法、基于特征点的图像配准算法和基于像素级的图像融合方法,在此基础上利用C++语言开发了鱼眼相机的实时拼接系统。论文的主要工作和创新如下:首先对鱼眼图像进行畸变校正。采用逐行逐列扫描算法求取鱼眼图像的有效区域,多次旋转图像并测量圆心和半径,求取算术平均值,减少因边界存在黑色像素导致的误差;对比球面坐标定位法和经纬度映射法的校正效果,选择后者校正鱼眼图像用于拼接的研究;比较分析三种插值算法对图像的插值效果,选择双线性插值对校正后的鱼眼图像进行改善,提高图像质量。然后对拼接算法展开研究。选用SURF(Speeded Up Robust Featu...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1现场全景勘查

使用全景摄像机能够快速的完成现场360°（水平）×180°（垂直）的三维图像建模，拍摄的全景图可以结合平面图或GIS进行展示，宏观和微观相结合完整全面地记录现场情况。如图1.1所示为公安机关进行现场全景勘查。

图2.1鱼眼模型和鱼眼镜头

2.1.1鱼眼镜头结构鱼眼镜头是一种特殊的广角镜头，视角范围大，焦距短。由于鱼眼镜头前端第一个透镜向外凸出，跟鱼的眼睛很像，所以被命名为鱼眼镜头，如图2.1所示。图2.1鱼眼模型和鱼眼镜头鱼眼镜头一般由十几个不同的透镜组成。当光线投射到鱼眼镜头时，经过最外面的两个镜头发生....

图2.2鱼眼相机构造及入射光线变化图

投影到成像平面上[37]。鱼眼相机多元件的结构构造以及光线入射变化如图2.2所示，图2.2鱼眼相机构造及入射光线变化图

图2.3四种坐标系

wwwXYZ和像素坐标系(u,v)之间的转换关系，如公式2.4所示，四种坐标系之间的关系如图2.3所示，03331010000100001100100011wwTwuXdxufRTYsvvfdyOZ××....

本文编号：3969580