基于多個(gè)廣角相機(jī)的圖像拼接技術(shù).pdf

1、超寬視場(chǎng)(全景視場(chǎng))圖像在現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用。利用魚眼鏡頭也可以得到寬視場(chǎng)的圖像，但圖像邊緣會(huì)有明顯的分辨率不夠及畸變問(wèn)題。而由于普通光學(xué)系統(tǒng)其視場(chǎng)角范圍有限制，不可能一次性拍攝出超寬視場(chǎng)的圖像，所以產(chǎn)生了圖像拼接技術(shù)。
　　 目前國(guó)內(nèi)外比較常見的圖像拼接方法均是利用普通相機(jī)拍攝得到的圖像進(jìn)行拼接，這些方法的核心在于使用一定的算法搜尋相鄰兩幅圖像中相同的內(nèi)容，從而確定它們間的相對(duì)位置。算法決定了圖像拼接效果的優(yōu)劣。而且，由

2、于單個(gè)相機(jī)視場(chǎng)有限，必須通過(guò)掃描的方式來(lái)獲得多幅圖像，無(wú)法保證超寬視場(chǎng)中所有場(chǎng)景圖像的同步性，這對(duì)建立超寬視場(chǎng)圖像是不利的。
　　 本文提出一種利用多個(gè)廣角相機(jī)安排在正六面體每個(gè)面上進(jìn)行超寬視場(chǎng)分割，并進(jìn)行同步圖像的獲取，依據(jù)各個(gè)相機(jī)分割的視場(chǎng)的大小來(lái)確定圖像拼接范圍，從而進(jìn)行直接拼接的方法。為實(shí)現(xiàn)直接拼接的方法，本文先對(duì)130°廣角相機(jī)取得的畸變圖像進(jìn)行畸變校正。針對(duì)畸變的幾何光學(xué)成因，文中運(yùn)用像高的一元多項(xiàng)式擬合出畸變系數(shù)，

3、并采用雙線性灰度插值法將畸變圖像校正為無(wú)畸變圖。根據(jù)物距、系統(tǒng)尺寸和鏡頭視場(chǎng)角等因素建立數(shù)學(xué)模型，分析了不同物距和不同系統(tǒng)尺寸對(duì)分割視場(chǎng)的影響，確定了單個(gè)相機(jī)劃分視場(chǎng)的大小并據(jù)此確定了圖像拼接范圍。實(shí)驗(yàn)中，本文針對(duì)若干組實(shí)驗(yàn)條件及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地改變了圖像拼接范圍進(jìn)行直接拼接。同時(shí)，文中也提出了針對(duì)圖像特點(diǎn)的基于列像素求相關(guān)系數(shù)的拼接算法，此算法是現(xiàn)有算法有效的補(bǔ)充和改進(jìn)。最后，本文分析了產(chǎn)生圖像拼接誤差產(chǎn)生的原因，分別從畸變校正、測(cè)量