鱼眼图像国内外的研究.doc

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1、鱼眼图像国内外的研究国外的研究主要偏重于建模与应用方面。在对国外的资料收集的基础上，可以从两种方式来总结鱼眼图像校正算法。第一种从鱼眼镜头成像的两种投影模型----球面投影模型和抛物面投影模型来分析:(1)球面投影模型是一种简单有效的方法，把鱼眼镜头成像面看成一个球面。但这种方法需要预先知道鱼眼图像的光学中心和变换球面的半径。因此现有的方法只适用于具有圆形区域的鱼眼图像。(2)抛物面成像模型比较复杂，把鱼眼镜头成像面看成一个抛物面。在恢复场景深度时可以得到更加精确的效果。但用该模型计算时过于复杂。一般用于利用

2、鱼眼照片恢复深度信息技术。第二种分别从ZD和3D空间进行鱼眼图像变形校正展开:(l)ZD鱼眼图像变形校正，该方法不涉及到空间点信息，直接确定变形图像与待校正图像上对应点坐标变换，然后进行像素灰度插值。该类方法包括有球面坐标定位，多项式坐标变换及其改进，射影不变性以及通过极半径映射来校正鱼眼畸变。(2)3D鱼眼图像变形校正，包括投影转换和鱼眼镜头标定两种方法。投影转换算法是将鱼眼图像转换成透视投影的图像，具体上是把鱼眼图像上每个ZD像平面点(X，Y，Z)投影构成的ZD平面点(x’，y’)。根据图像像素点和对应光

3、线3D向量间关系，来实现校正。原理是对任何投影(立体，球面，全景，透视等)，对于图像上每一个像素点，从照相机的位置上，都有一个对应的3D向量光线。鱼眼镜头标定算法是一类精确恢复的方法，在建立鱼眼镜头变形模型的基础上，考虑到鱼眼镜头成像的各种畸变类型，如常见的径向变形、离心变形、薄棱镜变形等，建立精确的鱼眼镜头城像模型，然后通过实验和目标函数来求解出鱼眼镜头内、外部参数，从而达到精确恢复鱼眼图像变形。国外的应用方面，以球面传感器在交通监管，智能导航中的应用为例。为了实现智能导航，我们需要周边环境的信息比较敏感。

4、我们需要观察地面状况，地面上的物体，车辆的交通标志，以及沿路的景观。这些事实意味着一个全方位视场的球面图像传感器对于智能导航是有益的。为了获得全面的视场形像，因为用一个正常照相机视野（视场）有限,如果我们一定要以此来构建精密系统，那么需要多台相机。反过来说，实时处理对于移动迅速的车辆导航是至关重要。这加大了对可高速处理全景图像而且结构简单的图像采集系统的需求。理想的情况下，最好是拥有全面视场的球面图像与单一的照相机结构。监测整个周边形势处于动态的环境，由一个单一的鱼眼摄像头，将球形视野（视场）分为两个半球的视

5、场。每次都是一个鱼眼镜头半球视场成像,然后将两个半球图像融合，形成完整的图像，可以任意获取局部图像。