基于魚(yú)眼鏡頭的全視覺(jué)圖像研究.pdf

1、全景視覺(jué)是指一次獲得大于半球視場(chǎng)(360°×180°)的三維空間的全部視覺(jué)信息。由于其視域開(kāi)闊，對(duì)于民用、軍事還有宇航空間領(lǐng)域中的依賴于視覺(jué)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(jué)感知技術(shù)主要是利用反射鏡和魚(yú)眼鏡頭兩種方法，反射鏡由于光線經(jīng)過(guò)兩次反射，成像像素?fù)p失嚴(yán)重，成像質(zhì)量大打折扣，其次攝像機(jī)本身也會(huì)成像在圖像里，從而造成觀測(cè)的“盲點(diǎn)”。 魚(yú)眼鏡頭是一種短焦距(f=6-16mm)大視場(chǎng)(視場(chǎng)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(yú)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(yú)眼圖像的有效區(qū)域提取出來(lái)，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(diǎn)，提出一種基于亮度差的提取方法，試驗(yàn)結(jié)果表明該方法比面積統(tǒng)計(jì)法精確，快速。針對(duì)基于經(jīng)度校正方法還存在—定的拱形失真問(wèn)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(yàn)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(duì)較小為了實(shí)現(xiàn)特殊區(qū)域的重點(diǎn)監(jiān)視以及放大觀察，本文把光學(xué)中心轉(zhuǎn)換和魚(yú)眼圖像校正結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了魚(yú)眼圖像感興趣區(qū)域的視窗校正，從而為下一步實(shí)現(xiàn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤、監(jiān)視奠定基礎(chǔ)。 由于監(jiān)視用攝像機(jī)CCD成像尺寸不同，有時(shí)并不能一次獲得完整的全景圖像，本文根據(jù)魚(yú)眼圖像的特點(diǎn)，采用SIFT算法，實(shí)現(xiàn)了魚(yú)眼圖像的拼