等距投影模型魚眼圖像稀疏重構(gòu)研究.pdf

1、全向成像技術(shù)可以為人們提供360o的全方位場(chǎng)景信息，彌補(bǔ)了人眼視野狹小的缺陷。其中將魚眼鏡頭和普通CCD/CMOS相機(jī)結(jié)合而組成的魚眼相機(jī)，憑借著一次性無(wú)縫全向成像、魚眼鏡頭可以簡(jiǎn)便的安裝在普通CCD/CMOS相機(jī)上、裝置輕便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)已得到越來(lái)越廣泛的研究和應(yīng)用，已經(jīng)成為當(dāng)前全向成像技術(shù)的主流研究方向。然而隨著研究和應(yīng)用的不斷深入，魚眼式全向成像技術(shù)固有的分辨率低和分辨率分布不均勻的問題已經(jīng)成為了嚴(yán)重限制其推廣和應(yīng)用的主

2、要瓶頸。壓縮感知理論的出現(xiàn)為解決上述問題在理論上提供了一條可行的途徑。但是，在二維信號(hào)領(lǐng)域，大部分的壓縮感知稀疏重構(gòu)算法存在著信號(hào)維度不匹配、實(shí)時(shí)性差等問題，這些問題已成為限制壓縮感知理論在二維信號(hào)處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要瓶頸?；诜謮K壓縮感知理論的提出從一定程度上解決了上述瓶頸，但在魚眼圖像的壓縮感知過程中，對(duì)邊緣圖像塊的重構(gòu)效果不理想。
　　本文針對(duì)這一實(shí)際問題，分析了魚眼相機(jī)空間分辨率的變化規(guī)律，并根據(jù)魚眼相機(jī)的空間分辨率提出

3、了一種改進(jìn)的分塊壓縮感知的算法。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　?。ㄒ唬┑染嗤队澳Ｐ汪~眼相機(jī)空間分辨率分析
　　本文結(jié)合普通相機(jī)空間分辨率的定義和魚眼相機(jī)等距投影模型的表達(dá)式，對(duì)等距投影模型魚眼相機(jī)的空間分辨率進(jìn)行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上，得出了符合等距投影模型魚眼相機(jī)空間分辨率的計(jì)算公式。
　?。ǘ┑染嗤队澳Ｐ汪~眼相機(jī)等效焦距的標(biāo)定
　　為了簡(jiǎn)化魚眼相機(jī)等效焦距的標(biāo)定過程，本文提出了“三點(diǎn)標(biāo)定法”?；隰~眼相

4、機(jī)的等距投影模型、余弦定理和空間模型，導(dǎo)出了只含有等效焦距一個(gè)未知量的方程。在實(shí)際的標(biāo)定過程中，首先在地面上隨機(jī)選取3個(gè)不重合的點(diǎn)，并測(cè)量出它們之間的距離；然后利用魚眼相機(jī)采集到的含有這3個(gè)點(diǎn)的魚眼圖像，計(jì)算出等效焦距。
　　（三）基于空間分辨率的魚眼圖像壓縮感知改進(jìn)算法
　　受限于計(jì)算機(jī)內(nèi)存，在實(shí)際的圖像壓縮感知過程中，需要將圖像進(jìn)行分塊，尤其對(duì)于魚眼圖像來(lái)說(shuō)更是如此。在目前的壓縮感知過程中，會(huì)忽略圖像塊之間的差異，這對(duì)于