全景成像技術(shù)若干關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、全景成像技術(shù)連同與其相關(guān)的技術(shù)，如圖像拼接、圖像配準(zhǔn)等，都屬于機(jī)器視覺和模式識別的范疇。全景成像系統(tǒng)具有超大視場，大景深、遠(yuǎn)近皆可清晰成像，以及體積小、重量輕、抗震性能好等顯著的優(yōu)勢。在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有十分廣闊的應(yīng)用前景，如軍事偵察、安全防盜、公安警戒、醫(yī)療儀器、管道監(jiān)測、地質(zhì)勘探、深海勘測、空間探索、3-D物體或環(huán)境重建、機(jī)器人視覺、虛擬環(huán)境導(dǎo)航等等，具有很高的研究價(jià)值。本文對全景成像技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵的方面做了深入的研究，主要有以

2、下幾項(xiàng)： 1.廣泛地研究了國內(nèi)外的全景成像技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，對現(xiàn)有的全景圖像獲取技術(shù)、拼接技術(shù)和配準(zhǔn)技術(shù)的幾大分類都做了較為深入的了解，并分析了它們各自適用的范圍、優(yōu)點(diǎn)和缺陷，在此基礎(chǔ)上，確定了本文的研究方向和目標(biāo)，是建立一種高分辨率、無畸變的、實(shí)時(shí)的、低成本的全景圖像獲取技術(shù)。 2.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種以單一固定攝像機(jī)和旋轉(zhuǎn)的平面反射鏡為核心結(jié)構(gòu)的環(huán)形掃描全景圖像獲取系統(tǒng)。該系統(tǒng)滿足研究目標(biāo)，并且比全景環(huán)形透鏡(panoram

3、ic annular lens，PAL)所獲得的柱面全景圖像具有更大的豎直方向視場。 3.針對環(huán)形掃描全景成像系統(tǒng)的特性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了全景圖像的拼接技術(shù)。利用自主設(shè)計(jì)的單方向邊緣檢測，結(jié)合灰度投影、互相關(guān)算法、最小二乘法擬合直線等方法，確定圖像各幀的系統(tǒng)誤差，對齊圖像。再經(jīng)過補(bǔ)償、幾何變換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等步驟，完成環(huán)形圖像的拼接。該方法的特點(diǎn)是針對重疊區(qū)域極小的待拼接圖像，糾正的是旋轉(zhuǎn)量的系統(tǒng)誤差。 4.快速電子穩(wěn)像方法的設(shè)