鱼眼图像全景拼接系统.pdf

中文摘摘要

摘 要

在众多的应用领域，需要广视角甚至 360 °全全视角的的图像，以便获取各自领
域所需的信息。然而由于当前前技术以及物理结结构的限制制，目前前拍摄摄的图像无无法在
单一时时间内内获得完整的全全景景图像，全全景景图像拼接技术针对这个问题提提出出了其其解决决
的方法。而鱼眼图像则则是是在相机镜头上采用具具有更广视角的鱼眼镜头，从而减减少
图像的数量和图像拼接的次数，提提高最终拼合图像质量的效果。
本文对鱼眼图像全全景景拼接的各个模块涉及的算法进行了分分析，对存在不足的
算法提提出出了新的方法并进行了一定程度的改进。主要包括：
① 鱼眼图像校正：传统统的经纬度法对鱼眼图像进行校正时时，对图像的拍摄摄质
量要求求较高，需要保证图像在拍摄摄过程中尽量不能发生俯仰变换，否则则将导致校
正后的图像丧失垂直不变性从而影响后续续的拼接效果。针对这个问题，本文提提出出
了一种利利用两幅图像之间特征点信息来计算估计鱼眼图像在拍摄摄时时俯仰误差的方
法，利利用该俯仰估算值对鱼眼图像进行精确校正，保证图像存在俯仰误差时时，校
正后仍然具具有垂直不变性。
② 特征点去噪：针对鱼眼图像的特征点进行分分析，提提出出了一种利利用直方图，
对图像特征点表示的位置置关关系进行统统计的方法，由于 SIFT 算法所匹配的特征点正
确率较高，因此输入入的匹配特征点对具具有一定的类聚性，通过直方图，统统计特征
点所代表的图像间位置置关关系，对具具有相同位置置信息的峰值进行延伸处理，而对不
明明显显的噪声信息进行抑制制处理，从而达到到特征点的去噪效果。
③ 计算变换矩阵：通过对鱼眼图像特性的分分析，由于经过精确校正之后的鱼
眼图像，只具具有偏转变换，将这点作为先先验知识，采用了两参数的变换矩阵作为
鱼眼图像的位置置变换矩阵，该位置置矩阵能够较为精确的表示精确校正之后的鱼眼
图像位置置关关系，大大降低了计算难度，同时时提提高了拼接质量。
④ 图像的融合：传统统的线性融合在图像拼接对齐程度较低时时，会产生一定程
度的重影现象，从而造成最终全全景景图像的信息冗冗余，针对该问题，本文提提出出了一
种针对灰度值差异过大的像素点进行特殊的权重处理的方式，来消除图像的重影，
实验证明明具具有较好的效果。
在完成了对各个流程具具体算法分分析改进之后，运用软件工程的方式对系统统进行
模块化，流程化，构建出出一个具具有一定可维维护性，完整实现图像全全景景拼接功功能的
程序。

关键词：鱼眼图像，全全景景拼接，校正，特征点，图像融合
I
重庆大学硕士学位论文

II
英文摘摘要

ABSTRACT

Wide angle even full angle images are needed in many applications, in order to
analyze the details of images, the connection among landscape and the global situation,
which can obtain the information in their respective fields. However, due to current
technical and physical structural limitations, a complete panoramic image captured by
current lens can not be obtained within a single time, panoramic image stitching
technology present the solution to this problem. Using the camera to obtain images
which overlap in each of them, and processing images into one