全文总字数:3550字
1. 研究目的与意义(文献综述)
图像是人类视觉的基础,是自然景物的客观反映,是人类认识世界和人类本身的重要源泉。图像是日常生活中随处可见的,随着智能手机和移动互联网的普及,人们与图像的接触也就愈发密切。计算机图像的发展给社会的生活带来了很多便利,在改善了人们的物质生活的同时,更丰富了人们的精神世界。计算机图形学从上世纪七十年代以来近40年的发展已经成为计算机科学中最为活跃的一个分支,利用计算机研究图形的表示、生成、处理和显示就是计算机图形学的实质。该学科研究的主要内容包括实体造型、图形硬件、图形标准、曲线曲面造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、图形交互技术、自然景物仿真、虚拟现实等。
在计算机图形学的应用中,虚拟现实技术近些年来发展的非常迅速,图像的三维全景技术越来越受到人们的关注,如何更好地生成全景图也变为一个数字图像领域的热点问题。虚拟现实主要是利用计算机设备结合人类的感官系统创建一种能与用户进行交互的三维虚拟空间来提供能满足用户实体感受的技术。虚拟现实技术在游戏、电影、医学、军事航天、室内设计等领域都展现了它的效益和潜力。而虚拟现实的支撑技术中,基于鱼眼图像的全景拼接技术就是很重要的一部分。如果能够在鱼眼图像的全景拼接技术上有进展,那么对于整个虚拟现实技术的成本下降,并且显示出的效果会有显著的提高,所以对于基于鱼眼图像的全景拼接技术的研究还是很有必要的。
基于球面成像模型鱼眼图像来实现全景图的呈现主要包括了鱼眼图像的校正,图像的匹配和拼接,以及图像融合这三个方面。在鱼眼图像的校正领域,很多学者为了提高畸变校正的视觉效果都做了大量的研究。t.nathan mundhenk最早提出了精度坐标校正算法。廖士中和高培焕提出了多项式坐标变换的算法。杨玲等就提出了重投影有畸变的鱼眼照片的以经纬映射的鱼眼图像校正方法。宋阳等提出来可以再鱼眼图像径向畸变的标注中使用圆柱形的棋盘格从而可以无需考虑透视关系和镜头之间的距离。
2. 研究的基本内容与方案
本文的研究内容是对基于鱼眼图像的全景图的拼接技术的研究,研究的重点在于对鱼眼图像畸变的校正与图像的相互拼接。首先通过提取鱼眼图像有效区域的算法得到去掉背景的鱼眼图像,对这些鱼眼图像校正。再对校正后的图像进行特征点检测和匹配,将得到的匹配点进行去噪来使结果更加精确。得到精确的匹配点后使用h变换矩阵来进行图像拼接,最后对拼接痕迹处利用图像融合算法来做平滑处理。
(1)鱼眼图像校正
对鱼眼图像有效区域的提取使用逐行逐列扫描的算法,对鱼眼图像进行校正使用经纬度映射校正的方法。经纬度映射即把球体表面图像的像素点用其所在的经度和纬度进行标记,然后转化为目标图像的行和列来进行存储的过程。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需原理和技术。确定方案,完成开题报告。
第4-7周:熟悉鱼眼成像和图像拼接技术的原理。
第8-12周:算法模块的设计和调试。第13-15周:完成并修改毕业论文。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]t.n.mundhenk,m.j.rivett, techniques for fish-eye lens calibration using a minimal number ofmeasurements, procof the spie intelligent robotics and computer visionconference, boston, massachusetts[j], 2000, vol.11,p:8-9.
[2]廖士中,高培焕.一种光学镜头摄像机图像几何畸变的修正方法[j].中国图像图形学报, 2000,5(7):593-596.
[3]杨玲,成运.应用经纬映射的鱼眼图像校正设计方法[j].工程图学学报,2010, 31(06):19-22.
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