基于双三次插值的鱼眼图像校正

通过标定板对鱼眼镜头成像模型参数进行标定,建立了特定鱼眼镜头图像校正模型,并应用该模型对鱼眼图像进行校正.利用双三次插值方法对鱼眼图像非特征点进行插值,校正效果良好,解决了鱼眼镜头所成影像的畸变问题,能较好地应用于视觉导航与监控领域.具体做法是:（1）利用自制的平面标定板标定鱼眼图像;（2）通过标定之后的镜头畸变参数,利用双三次插值算法将畸变的鱼眼图像还原为满足人眼视觉效果的透视图像.     

基于圆分割的鱼眼镜头图像畸变校正算法

针对应用鱼眼镜头拍摄的图像产生了严重的畸变的问题,提出了一种基于圆分割的校正算法.该算法充分利用了鱼眼图像圆形结构这一特点,将其分割成同心圆,再利用函数法对畸变图像进行校正.微调系数的引入,使得算法更灵活,这样能根据鱼眼镜头与实际物体的距离来调整微调系数的大小,得到更理想的校正图像.Matlab实验结果表明:应用本算法能得到比较满意的校正结果,并且该算法所花费的计算时间少,使其能适用于实时监控系统.     

一种Kannala模型的鱼眼相机标定方法优化

针对鱼眼相机自身大视场、超短焦距等特点,使传统的基于小孔成像模型的相机标定算法无法实现其标定这一问题,提出了一种基于传统Kannala模型的鱼眼相机标定优化方法。首先研究了鱼眼相机的相机成像模型和畸变类型,并在传统Kannala模型基础上,建立分段多项式逼近模型实现原模型优化。其次根据传统Kannala模型和优化模型分别获得相机内参数和畸变系数,并通过内参数和畸变系数获得畸变校正图像。最后对得到的畸变校正图像利用反投影误差和多视图立体视觉三维重建分别定量和定性分析算法的优越性。相机检校反投影误差分析及三维重建可视化效果证明了所给优化模型相机标定的有效性。     

鱼眼视频图像畸变的实时校正方法

采用鱼眼图像的球面投影模型,提出一种基于鱼眼透镜球面投影的实时校正方法.该方法将鱼眼图像映射在5个图像平面上,解决了鱼眼视频图像畸变严重,观测视觉体验效果较差的问题;根据图像在计算机中的内存布局,对校正算法中的空间映射计算和内存存储空间进行了优化,提高了算法的执行效率,减少了算法的内存消耗.实验结果表明,该方法能显著改善鱼眼图像的显示效果,对单帧图像的处理时间仅为18.37ms,能满足鱼眼视频图像实时校正的需要.     

边缘直线拟合确定鱼眼镜头光心算法

为了去除鱼眼图像存在严重的畸变,需要对鱼眼相机进行标定,本文在已知相机参数表的前提下,提出了一种边缘直线拟合来标定最重要的镜头光心坐标算法.该算法利用像素点在图像平面上的物理尺寸及相机焦距,确定相机标定内参矩阵中水平轴和竖直轴的尺度因子.在部分内参已知的情况下,对光心的横、纵坐标在给定范围内进行遍历,校正点到拟合直线加权距离和最小的点,即为所求的光心坐标值.实验结果表明:与常规的标定算法相比,该算法得到的光心坐标减少了由于不精确参数使用带来的累积误差,提高了相机标定结果的精度.     

基于鱼眼镜头的全视觉图像

鱼眼镜头具有短焦距、大视场的优点，因而在很多领域都得到非常广泛的应用，但存在鱼眼图像畸变比较严重的问题，这就需要对图像畸变进行校正．为此，提出了一种能够实现全视觉球面图像的摄像机，并且给出它的标定方法．实验结果说明，根据给出的球面图像摄像机模型，图像畸变得到校正，并且也实现了球面摄像机对车辆周围环境的监测．     

一种提取鱼眼镜头成像区域的算法及实现

使用鱼眼镜头拍摄图像变形严重,精确提取其成像区域是进行图像校正等后期处理的必要前提。针对传统提取成像区域算法对有效区域噪声敏感,实现过程复杂等缺点,提出一种改进的提取鱼眼镜头成像区域的方法。实验表明,该方法可以准确定位鱼眼镜头成像区域的圆心和半径,精度高,鲁棒性好,且实现简单,有良好的实用价值。     

基于Harris多摄像头孔壁图像的全景拼接技术

提出一种适用于多摄像头孔壁图像畸变校正和全景图像拼接的算法。为获取360°孔壁图像信息,采用四个广角镜头成像设备采集图像,针对孔壁图像的特殊性,提出一种改进的畸变图像校正算法。首先通过平面网格模板法进行摄像机标定,计算畸变参数,为消除孔壁曲率的影响,提出基于参数微调的畸变图像校正算法。并且通过双线性插值算法进行灰度重建。其次为消除孔壁曲率造成的边缘信息的缺失,提出柱面信息还原法将图像展开,还原孔壁的真实像素信息。通过改进的Harris角点检测算法提取图像角点,利用RANSAC算法进行匹配对提纯,计算变换矩阵,采用融合速度较快的渐入渐出融合算法,得到孔壁全景图。     

鱼眼图像协同性目标检测方法

由于鱼眼图像存在着严重非线性畸变,使得对图像中的信息进行准确识别变得尤为复杂,目前的显著性检测算法往往只针对单张图像进行检测,显著性测度少,检测结果误差较多,协同性目标检测算法利用多幅鱼眼图像之间的协同关联,对多幅鱼眼图像同时进行显著性信息检测,增加了显著性检测约束条件,通过构建全局关联性信息约束,对鱼眼图像中不同畸变程度的显著性物体进行有效的提取,弥补了单张图像检测中的不足,提高了检测结果的准确性.     

鱼眼镜头目标方位测定的两种方法对比研究

通过分析鱼眼镜头的成像原理,对比出两种基于鱼眼镜头目标方位测定的方法.一种方法通过畸变校正测定目标方位,另一种则是本文提出的方位角与像素坐标关系法测定目标方位,两种方法都快速的、高效的测定出鱼眼图像中目标的方位.本文分别研究两种方法的理论基础并在理论的基础上进行了对比实验,通过对实验后数据的比对,分析出其中更精确的方法,从而将这种方法应用于天文测定中.     

球面坐标定位校正鱼眼图片并合成全景图的方法

鱼眼图片相对于普通图片来说具有更宽广的视域,使用2～4张鱼眼图片即可覆盖水平和垂直方向360度的场景.然而鱼眼图片中的场景呈现扭曲现象,因而不能直接使用一般的拼接方式合成全景图.笔者先使用一种鱼眼图片扭曲校正的方法并与相位相关度方法结合获取图像间偏移量的初值,然后迭代求解图像间亮度差的最小平方和函数,来求精图像间的偏移量以及图像扭曲校正参数.     

采用鱼眼镜头全方位视觉的组合跟踪算法研究

本文提出了一种用于鱼眼镜头全方位视觉的组合跟踪算法,该算法将连续自适应均值漂移算法、鱼眼镜头畸变矫正算法和归一化互相关模板匹配算法相结合,解决了目标因完全遮挡或移出镜头视野后再现情况下的目标识别与跟踪问题.实验表明,该方法提高了目标实时跟踪的鲁棒性和精确度并具有较好的实时性.     

一种基于加权多准则的火炮爆炸场中高温火球三维温度场的迭代重建算法

针对爆炸场温度高、温度动态范围大、不可直接测量、温度场重建难以取得较高精度等问题,改进了一种在图像重建中广泛应用的联合代数重建（simultaneous algebraic reconstruction technique,SART）算法,以实现爆炸场中温度场的重建。该改进方法将原算法迭代固定步长改为自适应步长,通过判断相邻像素间是否产生畸变来决定迭代步长的大小,无畸变时迭代步长较大,有畸变时则加入惩罚使迭代步长变小;并在SART算法满足的最小二乘准则中加入均匀性准则,提高重建质量。通过仿真实验讨论了惩罚区域和惩罚系数对重建图像质量的影响,并对比了传统SART算法和在校正项中加入惩罚的SART算法。实验结果表明,由于改进方法在迭代系数中加入了惩罚项,得到的重建图像质量更高。     

基于岸站二维投影采集的波浪观测补偿算法

针对海洋环境监测中视频采集设备因拍摄条件限制引起的梯形失真、倾斜失真和波高失真三类主要问题，提出一种以二维投影的三维还原为基础的视频采集处理的补偿算法。通过坐标和倾角偏移量补偿，还原失真的目标图像，并在此基础上进行目标测量信息处理，从而得到更加准确合理的测量结果。实验证明，该算法可根据任意位置参数实现失真图像的准确修复，精度高且易于实现。     

基于小波分形插值算法的大气湍流波前畸变重构

波前传感器自适应光学系统的波前畸变校正效果主要取决于重构波前的精度,而现有的模式法、区域法等方法重构波前精度较低,波前畸变校正性能有待提高。针对这一问题,提出一种基于小波分形插值算法的大气湍流波前畸变重构,在对原始波前进行小波变换的基础上采用分形插值的方法,能够有效提高精度,同时避免高频信息丢失,最后进行小波逆变换得到重构波前。仿真结果表明,与传统的最小方差估计算法相比,该方法重构波前的灰度平均梯度由0.065增加到0.765 4,均方根误差由3.249 2下降到0.634 6。     

气门几何尺寸的多种边缘高精度检测

目前边缘检测算法只能检测水平边缘、垂直边缘,且检测精度低、处理速度慢、抗噪性能差;针对上述存在的缺陷,提出一种气门几何尺寸的多种边缘高精度尺寸检测算法。首先采用中值滤波和高斯滤波对气门采集图像进行预处理,然后针对不同的边缘使用不同检测算法实现图像边缘的像素级定位。在像素级边缘定位的基础上采用几何质心法亚像素边缘定位实现图像边缘的亚像素级精确定位。最后采用畸变校正技术对图像中边缘像素点的坐标进行校正,得到没有畸变情况下边缘像素点的理想坐标,根据像素当量计算得到气门的各个尺寸。通过在光学图像检测系统中的实际应用,证明提出的算法精确且稳定,满足高精度视觉检测的要求。