基于魚眼鏡頭的全視覺圖像研究.pdf

1、全景視覺是指一次獲得大于半球視場(360°×180°)的三維空間的全部視覺信息。由于其視域開闊，對于民用、軍事還有宇航空間領(lǐng)域中的依賴于視覺信息做出決策的各行業(yè)都具有非常重要的意義。目前被廣泛關(guān)注的全景視覺感知技術(shù)主要是利用反射鏡和魚眼鏡頭兩種方法，反射鏡由于光線經(jīng)過兩次反射，成像像素損失嚴(yán)重，成像質(zhì)量大打折扣，其次攝像機本身也會成像在圖像里，從而造成觀測的“盲點”。 魚眼鏡頭是一種短焦距(f=6-16mm)大視場(視場角約為1

2、80°甚至270°)攝像鏡頭。由光學(xué)成像原理可知，焦距越短，視角越大，所成圖像產(chǎn)生的畸變也就越大。魚眼圖像畸變嚴(yán)重，有必要將其校正為人們所習(xí)慣的圖像。圖像校正之前，首先需要把魚眼圖像的有效區(qū)域提取出來，在研究已有的有效區(qū)域提取方法基礎(chǔ)上，本文根據(jù)有效區(qū)域內(nèi)的極限亮度差比有效區(qū)域外的極限亮度差要大的特點，提出一種基于亮度差的提取方法，試驗結(jié)果表明該方法比面積統(tǒng)計法精確，快速。針對基于經(jīng)度校正方法還存在—定的拱形失真問題，本文提出了比例校正

3、方法，該方法不需要成像系統(tǒng)的參數(shù)以及數(shù)學(xué)投影模型，試驗結(jié)果表明該算法基本消除了拱形失真。 全景圖像尺寸大，而監(jiān)視器界面通常相對較小為了實現(xiàn)特殊區(qū)域的重點監(jiān)視以及放大觀察，本文把光學(xué)中心轉(zhuǎn)換和魚眼圖像校正結(jié)合起來，實現(xiàn)了魚眼圖像感興趣區(qū)域的視窗校正，從而為下一步實現(xiàn)動目標(biāo)的跟蹤、監(jiān)視奠定基礎(chǔ)。 由于監(jiān)視用攝像機CCD成像尺寸不同，有時并不能一次獲得完整的全景圖像，本文根據(jù)魚眼圖像的特點，采用SIFT算法，實現(xiàn)了魚眼圖像的拼