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一种鱼眼图象到透视投影图象的变换模型 被引量:28
1
作者 黄有度 苏化明 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期29-32,52,共5页
把鱼眼图象变换成透视投影图象,球面投影是一种简单有效的方法。但是这种方法需要预先知道鱼眼图象的光学中心和变换球面的半径,因此现有的方法都只用于具有圆形区域的鱼眼图象,并假定其视角为180°。我们建立了一种简单的数学模型... 把鱼眼图象变换成透视投影图象,球面投影是一种简单有效的方法。但是这种方法需要预先知道鱼眼图象的光学中心和变换球面的半径,因此现有的方法都只用于具有圆形区域的鱼眼图象,并假定其视角为180°。我们建立了一种简单的数学模型,可把畸变的鱼眼图象变换为透视投影图象,并给出了一种利用鱼眼图象本身特点求出其光学中心和变换球面半径的方法,最后用实例验证了教学模型的正确性和有效性。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 图象畸变 光学中心 透视投影
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非球面鱼眼镜头设计及畸变校正算法研究 被引量:28
2
作者 张宝龙 李丹 +3 位作者 张少敬 李洪蕊 杨继超 王靖云 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期222-227,共6页
提出了一种非球面鱼眼镜头的设计方法,根据全景摄像系统镜头使用要求,设计得到一款仅由三片非球面塑胶镜片和一片球面玻璃镜片组成的超广角鱼眼镜头。镜头最大成像光圈直径为15.3 mm,后工作距离为2.158mm,系统总长为11.44mm,焦距为0.97... 提出了一种非球面鱼眼镜头的设计方法,根据全景摄像系统镜头使用要求,设计得到一款仅由三片非球面塑胶镜片和一片球面玻璃镜片组成的超广角鱼眼镜头。镜头最大成像光圈直径为15.3 mm,后工作距离为2.158mm,系统总长为11.44mm,焦距为0.97mm,视场角为210°,在60lp/mm处调制传递函数(MTF)曲线达到0.35。还构建出一种高效简单的鱼眼镜头畸变校正算法,根据镜头设计中得到的畸变曲线,应用畸变模型运用实际像点计算出理想像点位置,将鱼眼镜头拍摄的畸变图像校正为适合于人眼观看的无畸变图像。通过车载全景显示应用中实际拍摄图像及校正图像的对比,验证出该算法精准可行。 展开更多
关键词 成像系统 鱼眼镜头 像差校正 图像处理 算法
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利用鱼眼镜头生成全景图像的方法 被引量:12
3
作者 邓松杰 周松斌 程韬波 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期135-138,共4页
介绍了一种利用鱼眼镜头在特殊角度下所拍摄成的图像,以优化的快速展开模型为基础,经过像点坐标变换、双三次插值及内部拼接,生成全景图像的方法。该方法无须运用多幅标准照片拼接,且无须运用柱面模型及成像仪器的参数。最后从MATLAB仿... 介绍了一种利用鱼眼镜头在特殊角度下所拍摄成的图像,以优化的快速展开模型为基础,经过像点坐标变换、双三次插值及内部拼接,生成全景图像的方法。该方法无须运用多幅标准照片拼接,且无须运用柱面模型及成像仪器的参数。最后从MATLAB仿真的实例中验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 计算机应用 全景图像 快速展开模型 鱼眼图像
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基于坐标投影的鱼眼图像校正方法研究 被引量:10
4
作者 霍薇薇 王作栋 +1 位作者 高萌萌 卜凡亮 《电子测量技术》 2014年第5期25-28,共4页
通过分析鱼眼镜头的成像原理,将校正后的鱼眼图像假设为半圆柱面的纵截面,根据圆柱面与截面的投影关系,推导计算出校正后的鱼眼图像中点的坐标和鱼眼图像中点的坐标的对应转换关系,实现鱼眼图像的校正。实验证明,该方法能够有效的校正... 通过分析鱼眼镜头的成像原理,将校正后的鱼眼图像假设为半圆柱面的纵截面,根据圆柱面与截面的投影关系,推导计算出校正后的鱼眼图像中点的坐标和鱼眼图像中点的坐标的对应转换关系,实现鱼眼图像的校正。实验证明,该方法能够有效的校正鱼眼图像,对校正后的图像拼接及最终实现案件现场的快速三维重建具有重要意义。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 图像校正 坐标变换
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全向凝视光电成像系统鱼眼透镜的设计 被引量:9
5
作者 刘帅 牛燕雄 刘海月 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期296-301,共6页
为了实现光电成像系统对半空域目标的成像、探测和告警,以大视场成像理论和像差理论为基础,采用缩放法对光学系统鱼眼透镜进行了理论分析和仿真设计。利用桶形畸变及光阑彗差来增大像面照度的均匀性,通过光线追迹减小系统轴外像差,对系... 为了实现光电成像系统对半空域目标的成像、探测和告警,以大视场成像理论和像差理论为基础,采用缩放法对光学系统鱼眼透镜进行了理论分析和仿真设计。利用桶形畸变及光阑彗差来增大像面照度的均匀性,通过光线追迹减小系统轴外像差,对系统成像质量进行多次评价与分析,并推导了透镜成像的畸变校正模型。结果表明,在可见光波段,得到了成像质量良好的鱼眼透镜,CCD有效像面尺寸为8.446mm×7.042mm,有效像素为2448×2050,视场为180°,焦距为2.24mm,相对孔径为1∶2.8,像面照度均匀性达到90%以上,点列图弥散斑均方根半径值小于1/2像元,光学传递函数在145lp/mm空间频率处大于0.4。全向凝视光电成像系统可实现半空域目标实时探测。 展开更多
关键词 光学设计 鱼眼镜头 像差校正 像面照度
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基于鱼眼镜头的全视觉图像 被引量:7
6
作者 席志红 孙丽华 孙昭光 《应用科技》 CAS 2007年第12期8-11,16,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 鱼眼镜头 球面图像 摄像机标定 畸变校正
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一种面向鱼眼图像的行人检测算法
7
作者 张瑶 刘发炳 +3 位作者 黄国勇 钱俊兵 阮爱国 沈忠明 《现代电子技术》 北大核心 2024年第15期40-46,共7页
鱼眼镜头非线性光学畸变导致鱼眼图像行人检测算法精度低,且校正算法也无法完全克服鱼眼图像的边缘严重变形。针对上述问题,文中以Faster R-CNN架构为基础,建立了鱼眼图像校正光路模型。针对鱼眼图像畸变,提出一种基于微分方程的鱼眼图... 鱼眼镜头非线性光学畸变导致鱼眼图像行人检测算法精度低,且校正算法也无法完全克服鱼眼图像的边缘严重变形。针对上述问题,文中以Faster R-CNN架构为基础,建立了鱼眼图像校正光路模型。针对鱼眼图像畸变,提出一种基于微分方程的鱼眼图像校正模型,并提出一种改进算法用于鱼眼图像的行人检测。构建了ResNet 50融合特征金字塔网络结构,以增强网络的多尺度特征提取能力,提高网络对行人小目标的定位和识别能力;优化平滑L1损失函数解决大梯度难学样本与小梯度易学样本间的不平衡问题,提高训练效果。实验结果表明,文中算法与现有鱼眼图像行人检测算法相比,检测精度提高了39.68%。在边缘轻微畸变及小尺度行人的检测精度可以达到90%以上,有助于提高极端条件下鱼眼图像的行人检测性能。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 鱼眼图像 畸变校正 行人检测 Faster R-CNN ResNet 50
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基于球面空间匹配的双目鱼眼全景图像生成 被引量:5
8
作者 何林飞 朱煜 +2 位作者 林家骏 黄俊健 陈旭东 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第2期166-170,239,共6页
为了利用双目鱼眼采集系统获得360度全景图像,提出一种空间匹配全景图像生成的算法,分为展开和拼接两部分。在展开部分,先将双目鱼眼图像映射到空间单位球面上,再将拼接完成后的全景球面图像根据经纬展开法映射为全景展开图像。在拼接部... 为了利用双目鱼眼采集系统获得360度全景图像,提出一种空间匹配全景图像生成的算法,分为展开和拼接两部分。在展开部分,先将双目鱼眼图像映射到空间单位球面上,再将拼接完成后的全景球面图像根据经纬展开法映射为全景展开图像。在拼接部分,先提取单位球面图像上的特征点并进行匹配,然后利用匹配特征点,通过奇异值分解直接确定空间旋转矩阵,得到空间匹配关系。该算法计算得到的全景展开图像在拼接部分的峰值信噪比达到25dB以上,结构相似性达到0.9以上,通过空间旋转关系匹配后得到的全景图像具有更精确的结果。该算法在Android平台实现,具有良好的应用价值。 展开更多
关键词 双目鱼眼镜头 全景图像 空间匹配 校正 奇异值分解
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多个指针式仪表的识别 被引量:4
9
作者 赵健 娄震 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第2期61-64,共4页
首先选用具有广角视场角的鱼眼镜头来采集含有多个指针式仪表的图像,然后对多仪表图像进行3步预处理操作,图像灰度化,消除鱼眼镜头的桶形畸变,消除由镜头平面与表盘平面不平行引起的图像形变,并将多仪表图像分割成多个单仪表图像。依次... 首先选用具有广角视场角的鱼眼镜头来采集含有多个指针式仪表的图像,然后对多仪表图像进行3步预处理操作,图像灰度化,消除鱼眼镜头的桶形畸变,消除由镜头平面与表盘平面不平行引起的图像形变,并将多仪表图像分割成多个单仪表图像。依次对每个单仪表图像进行读数识别,过程包括表盘提取、指针检测、读数计算。实验结果表明:在分割出的单仪表图像质量不高的情况下,仍能得到比较满意的读数结果。 展开更多
关键词 多仪表 指针式仪表 鱼眼镜头 图像畸变 读数识别
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鱼眼图像校正软件的关键技术研究 被引量:3
10
作者 刘红军 陈琛 +1 位作者 苗立刚 刘宵婵 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第7期100-101,105,共3页
为了满足全景监控工程的特殊要求,选用鱼眼镜头作为图像传感器的成像单元进行图像采集。提出了新的鱼眼图像校正区域的确定方法,并采用球面透视投影和柱面展开两种算法对鱼眼图像进行校正,同时实现虚拟PTZ控制。经测试,该软件对各种监... 为了满足全景监控工程的特殊要求,选用鱼眼镜头作为图像传感器的成像单元进行图像采集。提出了新的鱼眼图像校正区域的确定方法,并采用球面透视投影和柱面展开两种算法对鱼眼图像进行校正,同时实现虚拟PTZ控制。经测试,该软件对各种监控场合有很强的适应性,能够满足全视场无盲区的监控要求。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 鱼眼图像 畸变校正 全景监控 球面透视投影 柱面模型
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利用鱼眼技术构建全景漫游系统的方法探索 被引量:3
11
作者 邬厚民 《电脑知识与技术》 2009年第6X期4775-4777,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 全景图 鱼眼镜头 漫游系统 图像拼接
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一种半球图像的处理方法 被引量:2
12
作者 张丽敏 王力华 +1 位作者 殷红 刘阳 《辽宁林业科技》 北大核心 2006年第3期16-19,36,共5页
冠层结构是描述作物植被—环境界面的重要议题,半球图像法以其方便、廉价、省时、省力获得了众多学者的青睐,但半球图像法的发展受到鱼眼镜头畸变和图像处理技术的限制。文章以模拟鱼眼镜头的模型照片为研究对象,应用Image-pro plus图... 冠层结构是描述作物植被—环境界面的重要议题,半球图像法以其方便、廉价、省时、省力获得了众多学者的青睐,但半球图像法的发展受到鱼眼镜头畸变和图像处理技术的限制。文章以模拟鱼眼镜头的模型照片为研究对象,应用Image-pro plus图像处理软件,得出从原始图像提取目标的方法步骤,易于理解,方便操作。对照相法研究林冠结构的图像处理方面有一定的指导作用。 展开更多
关键词 冠层 鱼眼镜头 半球照片 图像处理
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基于渐变方程的鱼眼图像校正方法 被引量:3
13
作者 王依桌 席志红 《电子科技》 2013年第10期70-72,共3页
由于具有短焦距、大视场等特点,近年来鱼眼镜头被广泛应用于不同领域。但同时也存在鱼眼图像畸变较严重的问题,针对这一问题,提出了一种基于渐变方程和经纬映射模型的图像校正算法。利用经纬映射模型导出鱼眼图像中的相互关系,提取校正... 由于具有短焦距、大视场等特点,近年来鱼眼镜头被广泛应用于不同领域。但同时也存在鱼眼图像畸变较严重的问题,针对这一问题,提出了一种基于渐变方程和经纬映射模型的图像校正算法。利用经纬映射模型导出鱼眼图像中的相互关系,提取校正前后坐标的关系方程,然后引入渐变方程,实现图像校正。实验结果表明,该算法具有良好的校正效果。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 短焦距 大视场 图像畸变 渐变校正
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基于MSCR和ASIFT的鱼眼图像立体匹配研究 被引量:1
14
作者 朱均超 丁晨曦 +1 位作者 刘蕾 焦英魁 《自动化仪表》 2018年第2期81-85,共5页
鱼眼镜头在具有大视场优点的同时,存在成像失真大的缺陷,特别在边缘区域更为严重,因而在光轴正交或大视场条件下的立体视觉系统中,难以实现对图像的特征匹配。常规立体视觉匹配方法多基于小孔成像模型进行构建,直接用于鱼眼镜头图像的... 鱼眼镜头在具有大视场优点的同时,存在成像失真大的缺陷,特别在边缘区域更为严重,因而在光轴正交或大视场条件下的立体视觉系统中,难以实现对图像的特征匹配。常规立体视觉匹配方法多基于小孔成像模型进行构建,直接用于鱼眼镜头图像的匹配存在较大误差,会影响图像间匹配的准确度。针对此问题,建立了一种具有仿射不变性的联合匹配算法。先提取鱼眼镜头图像的彩色图像最大稳定值区域(MsCB)特征区域,接着采用仿射尺度不变特征变换(ASIT)算子对该区域进行逐一描述,从而获取鱼眼图像间的最佳匹配。通过试验验证,该方法具有稳定一致性,能够完成未经失真校正鱼眼镜头图像的立体匹配。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 图像匹配 彩色图像最大稳定极值区域 仿射尺度不变特征变换 畸变图像 立体视觉 联合特征描述算子
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Segmentation and focus-point location based on boundary analysis in forest canopy hemispherical photography 被引量:1
15
作者 Jia-yin SONG Wen-long SONG +1 位作者 Jian-ping HUANG Liang-kuan ZHU 《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》 SCIE EI CSCD 2016年第8期741-749,共9页
Analysis of forest canopy hemisphere images is one of the most important methods for measuring forest canopy structure parameters. In this study, our main focus was on using circular image region segmentation, which i... Analysis of forest canopy hemisphere images is one of the most important methods for measuring forest canopy structure parameters. In this study, our main focus was on using circular image region segmentation, which is the basis of forest canopy hemispherical photography. The boundary of a forest canopy hemisphere image was analyzed via histogram, rectangle, and Fourier descriptors. The image boundary characteristics were defined and obtained based on the following:(1) an edge model that contains three parts, i.e., step, ramp, and roof;(2) boundary points of discontinuity;(3) an edge that has a linear distribution of scattering points. On this basis, we proposed a segmentation method for the circular region in a forest canopy hemisphere image, fitting the circular boundary and computing the center and radius by the least squares method. The method was unrelated to the parameters of the image acquisition device. Hence, this study lays a foundation for automatically adjusting the parameters of high-performance image acquisition devices used in forest canopy hemispherical photography. 展开更多
关键词 fisheye lens Least squares method image segmentation Ecology in image processing Hemispherical photography
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鱼眼图像多角度校正方法研究
16
作者 刘雪峰 季瑞卿 付民 《现代电子技术》 2022年第14期89-94,共6页
鱼眼镜头凭借超大视角而被广泛应用于水下机器人,然而目前很多方法对于远离中心部分的图像无法做到良好的校正,边缘图像有不同程度的失真和丢失,并且不符合人眼最佳视觉范围在水平方向20°、垂直方向15°的规律。为此,文中提出... 鱼眼镜头凭借超大视角而被广泛应用于水下机器人,然而目前很多方法对于远离中心部分的图像无法做到良好的校正,边缘图像有不同程度的失真和丢失,并且不符合人眼最佳视觉范围在水平方向20°、垂直方向15°的规律。为此,文中提出一种基于人眼特性的改进球面模型的校正方法。该方法能够在校正边缘区域图像的同时较好地满足人眼观察特性。首先,将二维图像平面映射到三维球坐标系中;然后,对坐标系进行旋转变换,通过旋转矩阵将需要校正的边缘部分移动至视野中央;最后,将三维坐标系中的点逆映射至二维平面。实验结果表明,改进后的方法能够对处于鱼眼镜头各角度方向的图像进行良好的校正,且能够较好地保留图像信息,减少去畸变变换中边缘和形态等信息的丢失。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 多角度校正 图像校正 图像处理 坐标变换 平面映射 信息保留
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基于特征值最小化方法的鱼眼镜头校正算法 被引量:1
17
作者 金野 高珏 +1 位作者 王磊 许华虎 《计算机技术与发展》 2015年第7期35-40,共6页
在不添加任何辅助条件增加校正复杂度的情况下,通过添加线性约束条件来实现鱼眼图像的校正中,仅添加平行和共线约束的鱼眼图像校正结果有时会出现校正错误而导致最终校正图像的变形。文中在添加共线和平行约束的前提下,添加正交约束,并... 在不添加任何辅助条件增加校正复杂度的情况下,通过添加线性约束条件来实现鱼眼图像的校正中,仅添加平行和共线约束的鱼眼图像校正结果有时会出现校正错误而导致最终校正图像的变形。文中在添加共线和平行约束的前提下,添加正交约束,并用特征值最小化来优化校正过程。实验结果表明,该方法最终解决了缺少正交约束条件下出现的校正图像变形问题并提高了校正的效率。文中得出了在校正过程中使用特征值最小化方法的有效性,并着重强调了正交约束在添加线性约束鱼眼图像校正中的重要性。 展开更多
关键词 鱼眼镜头 图像校正 特征值最小化 透视投影校正
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球面透视投影的鱼眼镜头全景图拼接 被引量:1
18
作者 姜幸俭 李霆 《现代计算机》 2020年第17期46-50,共5页
现有鱼眼镜头生成全景图像方法中,对不同镜头采用相同的镜头参数,只优化方向变化,该条件并不能满足镜头参数不同的情况。为此,提出一种新的方法,即在匹配点优化镜头参数的过程中,对每个镜头使用独立参数,单独优化每个镜头的参数。再使... 现有鱼眼镜头生成全景图像方法中,对不同镜头采用相同的镜头参数,只优化方向变化,该条件并不能满足镜头参数不同的情况。为此,提出一种新的方法,即在匹配点优化镜头参数的过程中,对每个镜头使用独立参数,单独优化每个镜头的参数。再使用图割法计算相邻图像最佳拼接缝隙并使用多分辨率融合。实验结果表明,相比于统一参数的相机参数优化,独立参数更能精确地表示每个镜头的真实情况,并且获得更好的拼接结果。 展开更多
关键词 球面透视投影 鱼眼镜头 图像配准 图割法 多分辨率融合
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基于双三次插值的鱼眼图像校正 被引量:1
19
作者 曾庆立 洪志伟 丁雷 《吉首大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第2期45-49,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 鱼眼镜头 图像标定 校正 双三次插值
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数字化背景下的虚拟技术图形处理研究 被引量:1
20
作者 杨金虎 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2018年第4期46-50,共5页
虚拟技术在现代计算机领域是一个研究热点,虚拟技术处理的图形可视区域开阔,在各个应用领域中需要依靠大视觉图像来作出判断的方面应用具有非常重大的贡献.现今虚拟技术实现主要利用的设备有:视觉传感器、鱼眼镜头和凸面反射镜等.以MAT... 虚拟技术在现代计算机领域是一个研究热点,虚拟技术处理的图形可视区域开阔,在各个应用领域中需要依靠大视觉图像来作出判断的方面应用具有非常重大的贡献.现今虚拟技术实现主要利用的设备有:视觉传感器、鱼眼镜头和凸面反射镜等.以MATLAB数学软件和VRML(虚拟现实建模语言)进行建立三维建模,实现图形三维可视化.以鱼眼镜头设备采集图形信息,利用数学软件提取处理并校正图形,将处理过的图形拼接成为三维图形,实现图形的虚拟可视化. 展开更多
关键词 图形处理 虚拟技术 数字化
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