鱼眼图像轮廓提取和校正方法的研究与实现

摘要

随着计算机视觉处理技术的飞速发展以及鱼眼镜头的广泛使用,人们对鱼眼图像的研究越来越深入,在众多的鱼眼图像应用领域中,均需要广视角乃至全视角的图像信息。然而,由于当前技术水平的局限,在同一时间内无法获取全景图像。因此,在目前科研领域内,研究更广的视角以及更好的成像效果很有价值,同时,具有广视角的鱼眼镜头可以减少图片拼接的次数,并能在较少图片数量的情况下获得较好的成像效果。
　　本文从鱼眼图像轮廓提取入手,对鱼眼图像轮廓提取方法进行了深入的研究,提出鱼眼图像的校正方法,并编写软件程序对鱼眼图像进行校正,主要的研究成果概述如下:(1)从鱼眼镜头的成像原理入手,剖析了鱼眼图像和普通图像之间的异同,并分析镜头结构、拍摄状况及注意事项;(2)通过研究传统鱼眼图像轮廓提取的方法,分析不同算法的优缺点,给出更为适合鱼眼图像轮廓提取的方法;(3)研究鱼眼图像的校正方法,主要针对双线性插值算法和经纬度逼近算法,研究两者的实现方法和实现效果,并在经纬度逼近算法的基础上针对拍摄过程可能出现的实际情况作出算法改进;(4)利用Microsoft Visual Studio2008(VS2008)编程环境并配置OpenCV插件对算法进行软件编程,同时得出相关算法的校正效果,比较了各自的优缺点。
　　本文通过对鱼眼图像轮廓提取技术和校正方法的研究,最终将严重失真的鱼眼图像校正为人们视觉上所习惯的图像,这为鱼眼图像拼接的研究提供了条件。因此,本文在全视觉研究方面具有一定的实用价值。

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第一章 引言

§1.1 研究背景及意义

§1.2 鱼眼镜头的发展和国内外研究现状

§1.3 鱼眼图像的应用

§1.4 主要研究内容与结构安排

第二章 鱼眼图像的成像原理

§2.1 鱼眼镜头的结构

§2.2 鱼眼图像成像原理

§2.3 鱼眼图像的采集

§2.4 本章小结

第三章 鱼眼图像轮廓提取研究

§3.1 鱼眼图像近似投影模型

§3.2 鱼眼图像轮廓提取

§3.3 本章小结

第四章 鱼眼图像校正方法研究

§4.1 双线性算法

§4.2 经纬度校正法

§4.3 改进后的经纬度法

§4.4 本章小结

第五章 鱼眼图像轮廓提取及校正的实现

§5.1 面向对象的软件开发

§5.2 OpenCV的简介

§5.3 编程环境的配置

§5.4 鱼眼图像校正的流程

§5.5 实验结果及其分析

§5.6 本章小结

第六章 结论与展望

§6.1 论文工作总结

§6.2 进一步研究工作

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果