全向攝像機標定技術研究.pdf

1、摘要全向攝像機由于具有較大視場，在機器人導航、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于攝像機內參數(shù)的三個獨立約束方程，一個球的投影二次曲線能提供關于攝像機內參數(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)有的關于單光心反射折射攝像機的標定方法可以直接應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師指導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