鱼眼镜头视频图像实时校正技术研究

摘要

随着当今社会对信息获取技术要求越来越高，尤其图像获取技术，人们无时无刻不在追求更大空域的图像信息获取技术。鱼眼镜头技术的发展可以追根溯源至20世纪初，随后便进入了不断发展的新时期。鱼眼镜头以其强大的信息获取量优势自其诞生之日便得到充分利用。但问题也随之而来，由于鱼眼摄像头采用“非相似”成像原理，伴随着更大视场的拍摄范围，获取到的图像信息在几何相似度方面会产生相当大的失真。
　　论文在系统研究鱼眼摄像头的“非相似”成像原理的基础上，对鱼眼摄像头图像畸变原因进行充分研究分析。依据鱼眼镜头的特点和对已有鱼眼镜头畸变矫正模型的理论分析，制定了图像畸变矫正模型，为设计的后续图像畸变纠正奠定了基础。论文的畸变图像矫正算法是在分析研究经典鱼眼摄像头图像畸变矫正算法的基础上，对摄像头角点提取，畸变参数标定等算法进行了研究。并检验矫正模型和相应畸变矫正算法的设计效果。结果显示:设计具有一定的实用价值，达到了预期的设计效果。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究的主要内容

第2章 鱼眼镜头研究

2．1 鱼眼镜头简介

2．2 鱼眼镜头成像原理

2．3 鱼眼镜头应用

2．4 本章小结

第3章 鱼眼镜头畸变模型研究及建立

3．1 坐标系

3．1．1 世界坐标系

3．1．2 摄像机坐标系

3．1．3 图像坐标系

3．1．4 各坐标系间的转换

3．2 鱼眼镜头成像模型

3．2．1 多项式成像模型

3．2．2 抛物面成像模型

3．2．3 球面成像模型

3．3 畸变模型

3．4 畸变类型分类

3．4．1 径向畸变

3．4．2 切向畸变

3．4．3 薄棱镜畸变

3．5 本章小结

第4章 鱼眼镜头标定

4．1 摄像机标定方法

4．1．1 传统标定算法

4．1．2 自标定算法

4．1．3 主动视觉标定算法

4．2 本设计采用的标定方法

4．2．1 角点检测方法

4．2．2 标定参数计算

4．3 本章小结

第5章 畸变矫正算法研究及设计

5．1 鱼眼图像矫正流程

5．2 坐标计算

5．3 插值算法

5．3．1 最近点插值法

5．3．2 双线性插值

5．3．3 三次卷积法

5．4 本章小结

第6章 系统测试与验证

6．1 角点检测模块测试

6．2 鱼眼摄像头标定测试

6．3 插值算法测试

6．4 系统整体测试

6．5 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间参与项目

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