文件名称：鱼眼图像的校正与柱面全景拼接方法
文件大小：2.28MB
文件格式：CAJ
更新时间：2021-03-26 10:47:32
图像处理
全景图像拼接是将多幅有重叠区域的图像拼接成全视角360o的平面图像。全景图像拼接技术是一种基于图像绘制技术、图像处理及计算机几何学等多领域的综合技术，由于对硬件要求低，真实感较好等优点，是目前虚拟现实、三维重建等的重点研究方向。鱼眼图像是通过在相机上安装超广视角的鱼眼镜头所拍摄，具有视域广，一次成像为非线性图像的特点，比普通视觉图像拼接所需的原图像少，效率高，但拼接难度大。 本文介绍了鱼眼图像拼接技术的研究背景、应用领域。重点研究了图像拼接技术中的鱼眼桶形畸变校正、投影变换理论、SIFT匹配以及图像融合等技术，对比分析了它们的理论基础、实现方式、运算性能以及还有的不足。 鱼眼图像形变严重，首先需要校正为符合人类视觉的线性图像。针对传统的经纬度校正法还存在一定拱形失真的问题，本文提出了渐进方程校正法，此方法不考虑用镜头参数来构建复杂的投影模型，完成鱼眼图像的校正，单帧图像视觉效果较好且更利于拼接；针对多帧图像的拼接问题，考虑到鱼眼图像的特点，只截取每帧图像的部分区域进行定位匹配，在此区域进行SIFT特征的全景图像拼接，运算量比全局SIFT算法大幅减少，耗时相应降低；为生成实际景物连贯的全景图像，本文采用柱面投影变换，为了解决投影变换后图像产生阶梯现象，文中对比了几种常用算法，并采用双线性插值算法有效解决该问题；在图像融合过程中，分析比较了几种经典算法，选择渐入渐出融合算法对待拼接的图像进行处理，使得拼接后图像重叠区域过渡平滑，基本实现无缝拼接，在图像处理的速度和效果达到一定的均衡。 最后，为了便于全景图像的理解和观察，本文还设计了全景柱形环绕浏览人机交互界面，实现了垂直180o，水平360o空间的动态环绕视觉观察。