基于锥镜面折反射摄像机模型分析和应用

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1、分类号ＴＰ巧１密级公开ＵＤＣ编号《方乂聲巧女研《＾嗦化讼乂题目基于锥镇面巧反射摄像化樓型分祈和应用ＴｉｔｌｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩｍｐｌｉｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄ－ｍｃｏｎＣｏｎｅｉｒｒｏｒＣａｔａｄｉｏｐｔｒｉＣａｍｅｒａＭｏｄｅｌ学院（所、中心）数学与统计学院专业名称计篇数学研究生姓名史国伟学号１２０１３０００８１２导师姓名赵魅职称副敎授２０１６年５月扉页：论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研巧成果。除了文中特别加ｔｕ标注和

2、致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，不存在票！或抄１窃袭行为一。与作者同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下；学校有权保留本论文（含电子版），也可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可Ｗ将论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。（内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）研究生签

3、名：￥导师签名：日期：ｂｆ＼Ｉ斗目．摘要在计算机视觉领域中，普通摄像机的可视范围小，成像角度有限，获取信息．而由摄像机和锥型反射镜面结合起来的折反射摄像化具有较大的视野量少，可Ｗ获取更多的Ｈ维空间信息，在机器人导航、视觉监控和Ｈ维重建等方面有着广．，，投影的数学模型简单泛的应用并且镜面成本低容易生产，在镜面的外围有一更高的像素分辨率．本文对锥镜面折反射摄像机成像情况进行了分析，得到个新的投影关系，利用此投影关系验证了单位环模型和锥镜面折反射模型的代数关系等价性．，并通过实验进行验证本文研究的主要内容如下：１．

4、分析了锥镜面折反射摄像机有效视点约束轨迹的情况，根据锥镜面顶角的不同，视点轨迹位置分成Ｈ种情况：０在镜面下方；ｉｉ）在镜面上；ｉｉｉ）在镜面上方，并分析了对应的折反射像的构成．２．通过对锥镜面折反射摄像机视点及像的构成分析，利用锥镜面成像的对称性得到了一种新的投影关系，这个投影关系验证了单位环模型和锥镜面折反射模型投影的代数等价性，然后利用单位环模型和反向投影模型求得直线的像（简称线像）的方程ｌｉｉ，并通过线像方程求直线的Ｐｃｋｅｒ坐标、线像的系数、锥顶角及摄像机到锥顶的距离．３．ＭＡＴＬＡＢ利用软件完成了模拟数据和

5、真实图像实验．验证了单位环模型及该投影关系的可行性与有效性．关键词：锥镜面折反舶摄像机：反向投影；直线的像，单位环模型；有效视点ＩＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｍｕｔｅｒｖｉｓｉｏｎＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｖｉｓｕａｌｒａｎｅｏｒｄｉｎａｒｐ，ｇ，ｙｃａｍｅｒａｈａｓｔｓ－ｌｉｍｉｔｅｄｉｍａｉｎａｎｌｅａｎｄｅｌｅｓｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒｃｏｎｅｍｉｒｒｏｒｇｇｇｇ．ｃａｔａｄｉｏｔｒｉｃｃａｍｅｒａｓｂｃｏｍｂｉｎｉｎｗｉｔｈａｎ

6、ｃｏｎｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｓｕｒｆａｃｅａｎｄａｅｒｓｅｃｔｉｖｅｐｙｇｐｐｃａｍｅｒａ．Ｉｔｈａｓ泣ｌａｒｇｅｒ巧ｅｌｄｏｆｖｉｅｗｗｈｉｃｈｃａｎｏｂｔａｉ打ｍｏｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ打ｏｆｔｈｅｒｅｅ－ｉｍｅｎｓｎａｌｓａｃｅａｎｄｈａｓｂｅｅｎｗｅｕｓｅｄｎｒｏｂｏｎａｖａｔｏｎｖｕａｔｈｄｉｏｐｉｄｌｙｉｔｉｇｉｉｓｌ，ｓｕｒｖｅＵＩａｎｃｅａｎｄ３Ｄｒｅｃｏ打ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｌｏｗｃｏｓｔｅａｓｒｏｄｕ

7、ｃｔｉｏｎ，，ｙｐａｎｄｓｉｍｐｌｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ，ｉｔｈａｓｈｉｇｈｅｒｐｉｘｅｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅ，ｓｅｒｉｈｅｒＢａｓｅｄｏ打－ｍｉｒｒｏｒｙ．ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｎｅｍｉｒｒｏｒｃａｔａｄｉｏｐｔｒｉｃｃａｍｅｒａＴｈｅｐｐ，ｔｈｅｓｉｓａｃｕｉｒｅ过打ｅｗｒｏｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｕｓｅｓｔｈｅｒｏｅｃｔｉｏ打ｒｅｌａｔｉｏｎｔ；ｏｒｏｖｅｑｐｊｐｊｐｗｅｅｎ－ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｏｆ

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