直线抛物折反射投影特征提取

摘要

计算机视觉主要研究目标是三维重建，三维重建的基础是图像配准和相机标定.随着新型相机的普及与广泛应用，折反射相机的成像原理与标定方法得到计算机视觉领域的极大关注.在三维空间中，投影的直线只是直线的一部分线段，线段的抛物折反射投影是二次曲线的一部分，因此在场景信息缺失、局部覆盖、存在噪音的情况下，如何有效地提取特征进行图像配准是相机标定的关键和难点.本文主要研究空间直线在抛物折反射相机下像的表示，抛物折反射图像的特征提取和配准问题.
　　 本文的主要内容是:首先介绍折反射相机球极投影的成像模型，并且回顾了近十几年来国内外折反射相机的标定方法;其次介绍共形几何代数和张量表决的基础知识;再次在理论上运用代数方法求解出三维空间直线在球极投影模型下像的表示以及球面反演模型下的像的表示，并且证明了在齐次意义下像的表示是等价的，因此两个模型是等价的;最后运用张量表决的方法提取直线在抛物折反射相机下的像的特征，通过提取的特征点，运用共形几何代数的方法找到同一三维直线的不同折反射像之间的对应关系，即图像配准，本方法的优点是在局部覆盖、场景信息缺失，存在噪音点的情况下，同样可以有效提取直线的抛物折反射投影像的特征，并且进行图像配准.鲁棒性很强.

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摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和研究意义

1．2 折反射全景成像系统

1．2．1 折反射全景成像系统的原理

1．2．2 四种光学折反射面

1．3 中心折反射相机标定方法综述

1．3．1 球面模型

1．3．2 标定方法分类

1．4 本文内容结构安排

第二章 共形几何代数以及张量表决

2．1 几何代数模型

2．1．1 几何代数积

2．1．2 基本几何体

2．1．3 几何体的变换

2．1．4 反演几何

2．2 张量表决

2．2．1 张量表示

2．2．2 二维张量域

2．2．3 特征提取算法

第三章 球极投影和球面反演

3．1 球极投影

3．2 球面反演

第四章 张量表决特征提取以及图像配准

4．1 张量表决鲁棒性

4．2 张量表决特征提取

4．3 运用几何代数进行图像配准

第五章 总结与展望

5．1 工作结论

5．2 工作展望

附录

参考文献

致谢

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