基于双目鱼眼图的全景图像自动生成关键技术研究

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1、国内图书分类号：TN911.73学校代码：10213国际图书分类号：921.39密级：公开理学硕士学位论文基于双目鱼眼图的全景图像自动生成关键技术研究硕士研究生：潘飞宏导师：石振锋副教授申请学位：理学硕士学科：计算数学所在单位：理学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN911.73U.D.C:921.39DissertationfortheMasterDegreeinScienceRESEARCHONKEYTECHNOLOGIESOFAUTOMATICALPANO

2、RAMAGRAMGENERATIONBASEDONBINOCULARFISHEYECandidate：PanFeihongSupervisor：Assoc.Prof.ShiZhenfengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：ComputationalMathematicsAffiliation：SchoolofScienceDateofDefence：June，2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInsti

3、tuteofTechnology摘要近年来全景相机在计算机视觉和虚拟现实领域中越来越受到人们的欢迎。传统的虚拟现实通过3D图像技术建立虚拟环境，其由几何图形和纹理贴图所组成，看上去十分的不真实。然而使用全景图像创建的虚拟环境能真实的呈现室内和室外的环境，浸入感更强。由于鱼眼相机有着广阔的视角，利用其制作全景相机已成为行业趋势。但是因为鱼眼图像的畸变性，如何利用其生成的360度图像仍是个难题。在本文中，将讨论如何利用鱼眼图像生成全景图像。通过建立等距柱状投影图和鱼眼图之间的关系，将等距柱状投影图和鱼眼图之间联系起来。

4、我们将设计一种特别的标定环境用来创建更多的环境特征点。然后采用SIFT算法寻找出两幅等距柱状投影图之间的控制点。通过利用这些控制点优化，能够得到外参和径向畸变方程的系数。最后，我们可以得到等距柱状投影图拼接后生成的球面全景图。通过与其他方法的比较，发现本文的算法更为快速，易于实现，效果更好。考虑参数优化法的不准确性，我们考虑利用棋盘格标定法替换其内参求解的方法。通过建立平面图像和鱼眼图之间的对应关系，将得到鱼眼镜头的成像投影模型。为了测试此方法的可靠性，将之与参数优化法进行比较等距柱状投影图的拼接。经过改进的方法对

5、内参的估计更为准确，能有效的减少拼接带的误差。通过研究两种方法，发现在处理不同景深物体的时候会出现重影现象。考虑到重影是因为景深问题所导致的，我们将同时对四种不同景深的图像选取控制点来消除视差。为测试此方法的可靠性，我们将使用该方法处理一组鱼眼图像，并与之前的方法进行比较。该方法能平衡不同景深上的误差，具有一定的消除重影的效果。关键词：全景；鱼眼；自动化；双目鱼眼视差-I-AbstractNowadays,panoramiccamerasarebecomingincreasinglypopularincompute

6、rvisionanvirtualreality.Traditionalvirtualrealitybuildthevirtualenvironmentsgeneratedby3Dgraphics,inwhichtheinformationtorepresenttheenvironmentiskeptinternallyasgeometryandtexturemaps.Usingpanoramicimagestogeneratevirtualenvironmentsenablesrealisticexploratio

7、nofindoorandoutdoorenvironments,whichismuchmoreimmersed.Sincefisheyecamerashavewidefieldofview,it’satendencytoequipfsheyecamerasinpanoramiccameras.Becauseofthedistortionsoffisheyeimages,itishardtogenerate360-degreeimagesbyfisheyeimages.Inthispaper,wewilldiscus

8、showtogeneratepanoramicimageswithtwofisheyimages.Byestablishingthecorrespondencebetweenequirectangularandfisheye,wecanlinktheequirectangularwithfisheyeincludingextrinsicparametersa