基于光学反射镜面的单CCD全景成像系统研究

摘要

折反射全景成像技术可以在观察方向上获取单视点周围360°的景物画面，使得周围事物的变化情况能够即快又准确的被观测者发现，比早先的其他全景成像技术有着明显的优势。
　　本文分析了折反射全景成像技术的优缺点，设计了折反射全景成像系统和DSP与FPGA协调处理的图像采集处理系统;针对先前全景图像展开方法得到展开图的质量与实时性不能兼得的缺点，采用了新的展开方法——基于光路跟踪的对称复用全景图像展开法;仿真验证了该方法在全景图像展开上的可行性;并在展开过程中引入双线性插值法，进一步提高了展开性能。结果表明，该方法不仅可以提高展开图的质量，还可以满足实时性的要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外发展状况

1．3 论文研究的主要内容

第2章 全景成像技术概述

2．1 图像拼接全景成像技术

2．2 鱼眼成像技术

2．3 折反射全景成像的原理

2．3．1 折反射全景成像原理

2．3．2 折反射全景成像系统的优缺点

2．3．3 折反射全景成像系统的成像过程

2．3．4 全景图像展开过程中的图像畸变现象的产生

第3章 折反射成像系统设计

3．1 各种曲面镜头分析及比较

3．2 双曲面反射镜面设计参数

3．3 展开轴长L的选取

3．4 摄像机焦距的选取

3．5 折反射成像系统设计

第4章 图像采集处理系统设计

4．1 视频信号的基本知识

4．2 图像采集处理系统设计

4．2．1 视频处理在DSP和FPGA的优势

4．2．2 视频采集模块设计

4．2．3 视频处理模块设计

4．3 硬件电路部分模块的设计

4．3．1 视频采集电路设计

4．3．2 电源电路设计

4．3．3 I2C模块

4．3．4 乒乓结构简介

4．3．5 EMIF模块

4．3．6 DMA模块

4．3．7 DSP与FPGA通信

4．4 视频显示部分设计

4．4．1 硬件电路设计

4．4．2 VGA时序设计

第5章 全景图像的展开方法

5．1 目前主要的展开方法

5．1．1 光路跟踪展开法

5．1．2 同心圆环近似展开法

5．1．3 查表展开法

5．2 基于光路跟踪的对称复用全景图像展开方法

5．3 几种展开算法的比较

第6章 算法优化

6．1 最邻近插值展开法

6．1．1 最邻近插值法简介

6．1．2 最邻近插值法的优缺点

6．2 双线性插值展开法

6．2．1 双线性插值法简介

6．2．2 双线性插值法在全景图展开中的应用

结论

参考文献

致谢