基于魚眼鏡頭的全方位視覺系統參數標定方法研究.pdf

1、近年來，隨著光學鏡頭及成像芯片技術的不斷發(fā)展，基于常規(guī)鏡頭的傳統視覺系統由于其有限的視場范圍已經不能滿足許多應用場合的需求。全方位視覺系統可一次拍攝獲取水平方向360°場景的全部圖像信息。由于該系統具有大視野的顯著特征，它已成為當前計算機視覺研究的焦點和熱點，在國內、外學者的努力下取得了大量的研究成果，在安防、移動機器人自主導航、娛樂、輔助駕駛、醫(yī)學臨床等領域得到了廣泛的應用。
　　與被廣泛研究的常規(guī)全方位視覺不同，本文采用魚眼鏡

2、頭建立全方位視覺系統。全方位視覺傳感器雖可捕獲水平方向360°信息，但垂直方向視場有限，且由于基于光的反射原理攝像機本體及支架將會出現在被采集到的圖像中，存在盲區(qū)和冗余信息。魚眼鏡頭可一次拍攝獲取180°×180°內半球域的全部信息，與全方位視覺傳感器相比無盲區(qū)且在垂直方向視場具有顯著優(yōu)勢可達到180°，因此利用利用魚眼鏡頭構建全方位視覺系統越來越受到關注和認可。
　　本文通過對經典常規(guī)鏡頭標定方法的學習與研究，首先研究了一套基于

3、物理參數分離思想的魚眼鏡頭全方位視覺系統參數標定方法；通過實驗，分析該方法的優(yōu)勢與不足，進而提出參數數字化標定方法，建立了一種適用于所有類型魚眼鏡頭的通用數字模型，并基于該模型研發(fā)了相應的標定方法。
　　本文的主要研究內容包括：
　　1.分析常規(guī)視覺系統的成像原理及成像模型，比較多種常規(guī)視覺系統的經典標定方法，找出每種方法的優(yōu)點和不足，為基于魚眼鏡頭的全方位視覺系統參數標定方法研究尋找理論依據、奠定基礎；
　　2.總結

4、魚眼鏡頭的成像原理及成像模型，建立魚眼鏡頭數學模型及畸變模型，鏡頭與攝像機選型，構建本文所研究的視覺系統；
　　3.建立基于魚眼鏡頭的全方位視覺系統幾何模型，根據該模型研究基于物理參數分離思想的參數標定方法，進行實驗驗證；
　　4.在前面研究工作的基礎上，提出了一種適用于所有類型魚眼鏡頭的通用數字模型，根據該模型設計標定靶標及標定步驟，最終建立了參數數字化標定方法。通過MATLAB編程實現，實驗結果證明了該方法的準確性和實用