鱼眼图像校正和配准算法研究

提出一种对鱼眼图像进行校正和配准的算法。首先把鱼眼图像从相等距离投影模型映射到参数化球面投影模型,使得合成球面全景图成为一个平移求解问题。然后使用非线性优化算法进行图像的配准。在合成场景的球面全景图以后,通过重投影球面全景图到视平面来完成虚拟场景的实时漫游。     

基于视点纠正的鱼眼图像场景化漫游方法

针对鱼眼图像畸变大、表示的场景信息不直观等特点,本文提出了一种 基于视点纠正的鱼眼图像场景化漫游方法。该方法以鱼眼图像所表示的半球空间为观察对 象,通过视点的转移在半球空间进行漫游,以对不同区域内的场景信息进行直观的观察。采 用鱼眼图像校正算法为基础建立鱼眼镜头的球面映射模型,通过映射关系对以视点为中心的 观察区域进行实时校正,当视点变化时对校正后的可视区域进行实时显示从而实现漫游。实 验结果表明,通过本文算法能够实现鱼眼图像所表示半球空间的实时漫游,且漫游时显示的 校正图像满足直线约束标准。     

鱼眼投影在虚拟实景中的应用研究

为了生成大视野的虚拟场景扣逼真的模拟球面，本文把鱼眼投影应用到虚拟实景中，给出由经纬映射图像生成角鱼眼投影的算法，并且在实现了三维浏览扣缩放，最后通过实例证明了鱼眼投影虚拟空间的效果．     

虚拟校园三维全景漫游技术研究

本文对全景漫游技术进行了讨论。全景漫游技术中需要解决三个问题：全景图的生成、漫游空间的编辑和浏览器的设计。基于两张圆鱼眼图像生成单张球面全景图,我们开发实现了浙江师范大学校园全景漫游系统。在全景图的生成中,提出了一种基于拼合参数自动寻优的球面全景图生成方法。该方法具有拼合速度快、拼合效果好的特点。     

利用鱼眼技术构建全景漫游系统的方法探索

全景漫游系统是近来出现在Internet上的一种新的交互式的虚拟场景表示方式,它以全景图的方式再现了三维场景,可以用相应的浏览器实现虚拟场景的漫游,具有很好的交换性和真实感。该文就如何利用鱼眼镜头进行图像获取;如何对图像进行拼接制作球状360度全景图;如何构建基于Java applet的漫游系统的方法进行了探索。     

基于全景图像的三维全景漫游系统的构建

三维全景漫游系统以全景图的方式再现了三维场景,在浏览器上可以实现虚拟场景的漫游,具有很好的交互性和真实感。论文以海南数字生态旅游三维全景漫游系统的构建为目标,研究了利用鱼眼镜头和单电数码相机进行全景图像获取方法,以及对全景图像进行再次拼接制作360°全景图漫游系统。该系统构建方法为三维全景技术的应用提供了一个参考。     

基于几何模型的鱼眼图像校正

在虚拟现实,机器人导航及视觉监控等领域,需要使用具有较大视角的鱼眼摄像机,这样得到的图像被称为鱼眼图像。鱼眼图像存在严重的变形和失真。本研究利用平面,柱面和球面经纬网格3种几何模型分别进行鱼眼图像校正,实现了真实场景的还原,并对校正结果进行分析和比较。     

鱼眼图像校正及拼接的研究与实现

鱼眼图像视角大，两幅图片即可拼接成全景图，但鱼眼图像存在严重变形。该文利用场景中直线的鱼眼投影曲线，使用球面透视投影约束，得到径向和切向变形参数，实现了鱼眼图像的校正。基于待拼接图像之间重叠部分亮度差最小的原理，确定了重叠区域，通过在重叠区域间的融合，实现了图像的无缝拼接。校正及拼接结果表明，该方法能得到较为满意的效果。     

基于球面坐标定位算法的鱼眼图像校正方法

鱼眼镜头因其宽视场和短焦距而广泛应用于机器人导航、智能交通等领域。但鱼眼镜头拍摄的鱼眼图像存在较大程度的扭曲失真,所以图像校正问题值得研究。本文提出了基于球面坐标定位算法的鱼眼图像校正模型算法。首先运用预处理把鱼眼图像中的有效区域识别并提取出来。然后采用扫描线逼近法,得到较快的速度和较好的识别效果。由于不需要对图像进行标定,因此只选用二维算法进行校正。最后将球面坐标定位算法和双线性灰度插值方法相结合,并与传统的球面投影法进行对比试验。实验表明,与传统的球面投影模型相比,球面坐标定位模型运行速度更快、图像校正质量更好。     

一种改进的鱼眼图像轮廓提取算法

对鱼眼图像进行轮廓提取是利用鱼眼图像生成球面全景图的前提,鱼眼图像轮廓提取的扫描线逼进算法具有计算量小、速度快的优点,应用较广。针对其存在对噪点抑制能力不足的缺点,提出建立新的扫描线、控制阈值的选取以及对半径进行修正等方法对扫描线逼进算法进行改进,以提高算法对噪点的抑制能力,增强校正畸变能力。实验证明,算法能准确地提取鱼眼图像轮廓,计算量小,实时性好,获得了良好的校正效果。     

基于虚拟现实的中国古建筑虚拟重建

虚拟现实是数字图像处理、计算机图形学、计算机视觉、人机交互等多项技术的综合应用。本文针对中国古建筑的特点,应用虚拟现实技术,对毁于1860年战火的我国著名古典园林圆明园的部分典型建筑实现了虚拟重建。虚拟重建的过程主要包括数据获取、场景建模、漫游系统和实时渲染等。虚拟重建圆明园系统以圆明园中的单个景点为例,提供了含多种漫游方式的人机交互系统,对应用虚拟现实技术于中国古建筑保护进行了有益的尝试。     

一种基于经线模型的鱼眼图像校正算法

鱼眼镜头所拍摄的图像具有严重的畸变。为了消除鱼眼图像的畸变,提出了一种改进的基于经线模型的校正算法。该算法首先建立经线模型,然后利用改进的校正算法对鱼眼图像进行校正,再建立半圆模型对校正过的图像进行修正,得到最终的图像。该算法不需要进行鱼眼镜头的标定以及参数的估计,通过建立全局统一的模型,对鱼眼图像进行校正。通过对模型图像和真实图像进行实验,结果表明,文中提出的算法能高效快捷地对鱼眼图像进行校正,而且具有较好的效果。     

改进YOLOv5网络的鱼眼图像目标检测算法

针对目标检测算法应用在鱼眼图像数据集上检测精准率低、算法实时性差等问题,提出了在化工场景下利用改进网络YOLOv5进行鱼眼图像中的目标检测算法。由于无公开化工场景鱼眼图像数据集,提出了利用不同类型图像间像素点的坐标关系,将数据集转换为同鱼眼图像具有相同畸变效果的图像。为消除鱼眼图像中有效区域外的冗余信息,将线扫描算法应用到YOLOv5s数据预处理阶段。为在缩减模型的同时保证算法的检测精准率,提出了采用注意力机制scSE和空洞卷积来改进轻量级网络ShuffleNetV2,并利用改进后的轻量级网络代替原YOLOv5s中主特征提取网络。实验结果表明,在实验设置相同的条件下,改进后的算法在模型从27.4 MB缩减到14.2 MB的情况下,检测精准率从97.86%提高到98.46%。     

Approximate model of fisheye camera based on the optical refraction

This paper proposes an approximate model of fisheye camera based on the optical refraction. The model of fisheye lens is firstly derived from the optical refraction and the structure of fisheye lenses. Secondly, a suitable linearization of the fisheye model is developed in order to obtain an approximate model, and the approximate model including two parameters is constructed from the linearization of the fisheye model. Finally, the estimation algorithm on the model parameters is presented using the epipolar constraint between two fisheye images. Furthermore, we provide lots of experiments with synthetic data and real fisheye images. To start with, the feasibility of the approximate model is tested through fitting the five common designed model of fisheye lens with synthetic data. Two groups of experiments with real fisheye image are then performed to estimate the model parameters. In practical situation, this method can automatically establish image correspondences using an improved random sample consensus algorithm without calibration objects.     

鱼眼视口的局部对称变换模型

鱼眼视口是观察和浏览图的有效方法。其实现方法没有固定模式,只要能起到鱼眼透镜的视觉效果即可。本文用插值法实现了局部对称变换模型。改进了现有变换模型中关于中心不对称,不能控制放大显示区域的缺点。     

改进鱼眼变换技术的图像适应

目的 为解决目前基于鱼眼变换技术的图像适应方法难以解决的焦点检测和多焦点冲突两大问题,提出一种基于改进鱼眼变换技术的图像适应方法。方法 提出的方法根据源图像的能量计算出图像中所有最优高能量线并组成高能量线集合,作为源图像的高能量部分,即图像的焦点区域;以能量线而不是传统的图像区域为单位进行鱼眼变换以得到目标图像。结果 改变鱼眼变换技术的变换模式并应用于图像适应中,实验结果表明,本文方法解决了基于鱼眼变换技术的图像适应方法存在的问题,通过本文算法所得到的目标图像具有较好的视觉效果,用户满意度接近4分。算法运行速度较快,将源图像(512×384)长度缩小一半的情况下仅需6 s的运算时间。结论 本文方法一方面保留了鱼眼变换图像适应方法的优势,在突出显示图像重要部分的同时,不会忽略图像的次要部分;另一方面解决了鱼眼变换图像适应方法存在的焦点检测和多焦点冲突问题。实现效果和用户主观评价结果表明,该方法是一种有效可行的图像适应方法。     

基于建筑虚拟场景生成和浏览的实现

虚拟现实技术是当前计算机领域中的一个重要的分支.针对虚拟显示技术在房地产领域的应用,以虚拟场景的和浏览为目标,研究了建筑模型的数据存储方法和交互浏览等相关技术.采用结构实体几何法(CSG)对三维房屋进:模,使用单层房屋数据来简化数据的存储,在浏览实现中,改进传统的浏览算法,采用视图变换,并利用以观察参考点为的半球模型建立OpenGL视点坐标系与世界坐标系的相互对应关系.通过改变视点坐标系来实现场景的浏览.该系统Vc与OpenGL相结合的方法最终实现了房屋建筑的三维显示与浏览,在具体的应用中也取得了较好的结果.     

基于虚拟展厅的学生作品展示系统设计与实现

在分析学生图像作品与动画作品展示方式的基础上,基于虚拟现实技术与Unity3D开发工具,设计并完成了一个基于虚拟展厅的学生作品展示系统。重点论述了利用3ds Max进行虚拟展厅的模型制作和利用Photoshop进行虚拟展厅的贴图制作,利用Unity3D平台完成虚拟展厅的第一人称自由浏览的交互式开发,并对整个开发流程与关键技术进行了探讨。     

基于运动点团的鱼眼图像中多目标检测方法研究

采用运动点团模式对鱼眼视频序列中的目标检测方法进行了研究和探讨。运动点团模式的运动目标检测分为三个层次,每个层次对应一个具体的检测算法,即基于像素层的背景提取和更新、运动点团层的点团检测和判定及运动目标层的目标标记和跟踪。对三个算法的原理进行了探讨,并结合鱼眼图像的特点进行了算法改进和优化。实验结果表明,以运动点团作为中间检测过程的方法能有效对圆形鱼眼视频序列中的多个运动目标进行检测,特别是图像边缘的大畸变、低分辨率目标,相比传统的检测方法具有更好的检测稳定性和准确性,在大范围智能视频监控中具备很好的实际应用价值。