鱼眼镜头光学设计

鱼眼镜头的视场高达180°或超过180°,可以作为全景电影的摄影和放映镜头,本文介绍了它的结构型式的发展,讨论了它的成象理论,给出了适合它的理想象高公式和光栏球差公式,最后提供了一个实例。     

全景立体球视觉下的鱼眼镜头参数标定方法

针对鱼眼镜头拍摄图像存在较大畸变以及在设计制造过程中存在误差的问题,提出了一种对鱼眼镜头进行标定的方法.首先是对成像系统进行建模,进而对成像系统的内外参数进行标定;采用最小二乘法拟合圆的算法对图像中心进行标定,算法的仿真结果表明,该方法可以准确的对视觉系统的内外参数进行标定,径向畸变系数的标定误差范围小于0.1个像素值.     

鱼眼镜头的光学系统设计

鱼眼镜头是一种焦距极短但视角很大的镜头.紧凑型鱼眼镜头光学系统的工作波段在可见光范围内,全视场为172°,能很好地解决广角镜头的轴外像差和边缘像面照度问题.设计的鱼眼镜头光学系统具有结构简单、体积小、成像质量好的特点.系统总长80.9 mm,后工作距离为18.8 mm.所选像元尺寸为12μm×12μm,像素数为1 280×1 024时,CCD对应的空间分辨力为27.2 lp/mm,边缘视场的MTF值最小,优于0.60.设计结果较理想.     

折反射全景成像系统综述

本文首先简单地介绍了各种类型的全景成像系统,然后对折反射全景成像系统近几年的研究现状及成果进行分析,着重对不同类型的折反射全景成像系统原理进行了分析比较。最后讨论了折反射全景成像技术的应用前景和未来发展。     

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。     

用于火星探测的危险回避相机鱼眼物镜设计

结合火星上的特殊环境及成像要求,采用"非相似"成像原理,设计了一种用于火星探测的危险回避相机鱼眼物镜。该物镜的焦距4.5 mm,F#为15,系统总长43 mm,观察范围从无穷远到200 mm。仅采用三片分离透镜构成的反远距镜组,实现180°的大视场,且无胶合面和非球面。在奈奎斯特频率40 lp/mm时,MTF曲线接近衍射极限。既保证了成像质量,又做到了镜组简单、结构小巧,具有很高的实用价值。     

一种鱼眼镜头畸变校正算法的FPGA实现

鱼眼镜头具有较大视场优势的同时,也会引入大量畸变.现有校正方法基本上都是采用PC为实现平台,虽然能取得很好的校正效果,但是实时性很差.在实时性要求稍高的场合,就很难满足实际需求.鉴于问题本身的比较复杂,算法的时间复杂度较高,单纯寻求简单的算法不太可行.本文依据球面模型校正技术,基于FPGA架构来实现鱼眼镜头的畸变校正,大大降低了校正所花费的时间,提高了校正的实时性,并取得了较好的校正效果.     

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.     

一种全景图像展开的新方法

分析了全景图像展开的各种方法,提出了一种全景图像展开方法——基于光路跟踪的对称复用全景图像展开方法。根据光路跟踪的坐标映射及环状全景图的坐标对称关系,来实现全景图像的展开,通过分析得出,该方法的设计具有准确、快速和占用资源少等特点,可以有效的应用于实时全景视频展开系统。     

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．     

基于鱼眼镜头的树高测量方法

为解决当前测量树高方法中存在测量误差大、测量不便等问题,提出一种基于鱼眼镜头的树高测量方法.该方法首先利用鱼眼镜头成像模型确立世界坐标系到图像像素坐标系的变换关系;然后以畸变系数的等距投影模型为基础,利用Scar-amuzza鱼眼相机标定方法求解参数并建立测量系统模型;最后利用图像处理技术对实验图像进行轮廓提取、分割及...     

一种通用的鱼眼图像全景拼接方法

全景拼图在虚拟现实领域中有着广泛的应用.相比于传统透视相机,鱼眼相机具有视角广的突出特点,将其应用于全景图像合成可大大减少所使用图像的数量.文章引入虚拟相机平面的概念,试图给出一种通用的鱼眼图像全景拼接方法.由实验结果看出,文章提出的方法能够达到令人满意的场景拼接效果,满足一般的应用需求.     

一种全景图像展开的新方法简

分析了全景图像展开的各种方法,提出了一种全景图像展开方法——基于光路跟踪的对称复用全景图像展开方法.根据光路跟踪的坐标映射及环状全景图的坐标对称关系,来实现全景图像的展开,通过分析得出,该方法的设计具有准确、快速和占用资源少等特点,可以有效的应用于实时全景视频展开系统.     

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.     

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.     

折反射全景侦察系统电子稳像技术研究

提出一种有效的车载折反射全景侦察系统电子稳像算法,通过分析系统成像原理和应用环境以及现有电子稳像算法的一般流程,提出稳像方案,并建立了稳像模型;根据稳像模型估计运动参数时,针对图像中包含运动物体的情况提出了相似度阈值法;为了防止过稳现象提出了过稳阈值法,为了平滑图像序列采用了Kalman滤波.数值实验结果表明,该算法能明显减轻序列抖动显现,在一定分辨率下能实时扫描真实场景.     

全息照相光路的设计与成像关系的探讨

全息成像与光路关系密切,本文对单物光成像,两束物光成像、两束参考光成像与白光再现全息成像的光路特征与成像关系进行深入探讨。     

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.     

基于静态图像的360°全景漫游动画效果的实现

随着科技的飞速发展,人们对图形图像所呈现的视觉效果提出了更高的要求,平面照片已经不能满足现代社会的差异化需求。全景漫游技术是模拟真实环境,使客户感受到全方位展示产品及空间特点的新技术。用户可通过键盘、鼠标或是触屏设备,控制观察全景的方向,仿佛置身于真实的环境当中,极大地增强了用户体验。本文以P学院校园漫游动画效果的实现方法为例,介绍基于静态图像的360°全景漫游动画的制作技术。     

离散成像系统的光学传递函数

分析了含有离散探测器阵列的离散光学成像系统存在传递函数的条件及由于离散探测器采样不足而产生的混谱现象，并针对离散探测器的特点提出了平均离散点扩散函数概念，综合以上因素，建立了离散光学成像系统的统计光学传递函数理论。