魚眼鏡頭視頻圖像實(shí)時(shí)校正算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，魚眼鏡頭被廣泛地應(yīng)用到群組視頻會(huì)議、大范圍監(jiān)控系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、全景瀏覽及球面電影等領(lǐng)域。但魚眼鏡頭攝像機(jī)拍攝的圖像具有非常嚴(yán)重的變形，如果要利用這些具有嚴(yán)重變形圖像的投影信息，需要將這些變形圖像校正為人們習(xí)慣的透視投影圖像。因此，針對(duì)魚眼鏡頭捕獲的圖像進(jìn)行變形校正是一個(gè)很有學(xué)術(shù)意義且應(yīng)用廣泛的研究課題。 本課題來(lái)源于臺(tái)灣致伸集團(tuán)與中山大學(xué)的合作項(xiàng)目：群組視頻會(huì)議系統(tǒng)GVC(Group Video Conference)

2、。本文深入研究了關(guān)于攝像機(jī)校正以及魚眼鏡頭圖像變形校正的特點(diǎn)及現(xiàn)狀，對(duì)目前存在的校正算法進(jìn)行收集和整理，并對(duì)不同的算法進(jìn)行分析和比較，最后在球面模型下等距投影的校正算法基礎(chǔ)上提出一種更完善的擴(kuò)展算法(Expansion of Spherical Equidistance ProjectionAlgorithm以下簡(jiǎn)稱E-SEP算法)，并給予實(shí)現(xiàn)。E-SEP算法在以下三點(diǎn)給予擴(kuò)展：對(duì)魚眼圖像進(jìn)行預(yù)處理，精確求出圓形魚眼圖像的主點(diǎn)和半徑；并

3、采用了超級(jí)反鋸齒算法，去減少鋸齒效應(yīng)，改進(jìn)圖像質(zhì)量；最后對(duì)任意魚眼鏡頭拍攝方向進(jìn)行算法理論推導(dǎo)的擴(kuò)展。 該算法可以做到如下效果：給定魚眼圖像上的任意點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)輸入的魚眼鏡頭最大視角、透視角度、輸出圖像的高度和寬度等參數(shù)，準(zhǔn)確得到以該點(diǎn)為中心進(jìn)行變形校正展開的圖像。該算法校正效果更加準(zhǔn)確，針對(duì)低分辨率輸出圖像能減少鋸齒效應(yīng)，有更好的視覺(jué)效果。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，E-SEP算法具有流程簡(jiǎn)單，速度快，效果好，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以達(dá)