全向攝像機標定技術(shù)研究.pdf

1、摘要全向攝像機由于具有較大視場，在機器人導(dǎo)航、視覺監(jiān)控、基于真實場景圖像的虛擬漫游、基于圖像的測量與三維重建等方面具有廣泛的應(yīng)用。由于攝像機標定是從二維圖像獲取三維信息必不可少的步驟，同時，全向攝像機拍攝的圖像具有較大的畸變，在很多應(yīng)用場合需要進行校正，所以，研究全向攝像機標定具有重要的理論研究意義和實際應(yīng)用價值。本文主要是圍繞全向攝像機的標定展開的，主要工作有:1.提出了一種基于球面透視投影約束的魚眼鏡頭校正方法。球面透視投影約束是指

2、空間直線的球面透視投影為球面上的大圓。我們首先使用含有變形校正參數(shù)的魚眼變形校正模型，將空間直線的魚眼投影曲線上的點映射為球面點，然后通過球面點到大圓的球面距離最小來擬合大圓，恢復(fù)了變形校正參數(shù)。2.提出了一種新的基于幾何不變量的反射折射攝像機標定方法。證明了一條直線投影二次曲線能提供關(guān)于攝像機內(nèi)參數(shù)的三個獨立約束方程，一個球的投影二次曲線能提供關(guān)于攝像機內(nèi)參數(shù)的兩個獨立約束方程，進而分別給出了基于直線和基于球的投影不變量的標定方法。3

3、.提出了單光心反射折射攝像機和魚眼攝像機的一種統(tǒng)一的成像模型。該統(tǒng)一模型的一個非常好的優(yōu)點是現(xiàn)有的關(guān)于單光心反射折射攝像機的標定方法可以直接應(yīng)用到魚眼攝像機的標定中去。4證明了在反射折射攝像機標定后，直線投影僅有兩個參數(shù)，球投影僅有三個參數(shù)。鑒于此，我們提出了一種新的基于Hough變換的有效的提取直線投影和球投影的方法。5.針對大范圍場景漫游系統(tǒng)中存在視點改變時相鄰兩個全景圖之間的平滑過渡問題，我們提出了采用在兩個全景圖的過渡路徑上離散

4、地拍攝多幅圖像，利用圖像變換的方法，實時生成非采樣點處的圖像的過渡方法。該方法能比較好地完成相鄰兩個全景圖之間的平滑過渡。同時我們還利用這種方法實現(xiàn)了一個基于鏈式全景圖的大范圍場景漫游原型系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:全向攝像機，攝像機標定，魚眼鏡頭，變形校正，特征提取獨創(chuàng)性聲明本人聲明所成交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作