论文一种改进的鱼眼图像有效区域提取方法是关于鱼眼方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关鱼眼论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要： 鱼眼镜头拍摄的图像具有严重的变形,要想利用鱼眼图像的信息,就必须将其校正为常规的线性图像.提取鱼眼图像有效区域是进行校正的前提,同时,鱼眼图像有效区域提取的精度将影响到鱼眼图像校正的效果.传统最常用的方法是扫描线逼近法,计算量较小,速度较快,但也具有抗干扰性差的缺陷.针对有效区域边界存在黑色像素点影响传统算法精度的缺点,提出通过改变扫描步长,垂线缩进的改进算法.实验结果表明,改进算法能准确确定有效区域的中心坐标和半径,具有精度高、耗时少、满足实时性要求的特点,具有较强的实用价值.
关键词： 鱼眼图像； 有效区域提取； 扫描线逼近； 垂线缩进； 实时性高
中图分类号： TN911.73?34； TP391.41 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）15?0010?04
Abstract： Since the image taken by the fish?eye lens has serious distortion, in order to take advantage of the information of the fish?eye image, it must be corrected as the conventional linear image. The extraction of the fish?eye effective area is a prerequisite for correction. The extraction accuracy of the fish?eye image effective area can affect on the correction effect of the fish?eye image. The scanning line approximation method of the commonly?used ones has all calculated amount and fast speed, as well as poor anti?interference ability. To eliminate the shortcoming that the black pixel existing in the effective area boundary can affect on the accuracy of the traditional algorithms, an improved algorithm of changing the scanning step size and retracting the vertical line is proposed. The experimental results show that the algorithm can determine the center coordinate and radius of the active area accurately, has high precision and short time?consuming, can meet the real?time requirements, and has strong practical value.
Keywords： fish?eye image； effective region extraction； scanning line approximation； vertical?line indentation； high real?time performance
0 引 言
随着图像处理硬件的发展,机器视觉技术也取得了长足的进步.传统机器视觉技术一般都是通过普通镜头来获取场景的信息.但常规镜头的视场角较小,只能获取有限的视场局部信息,这样导致视觉系统的盲区较大,限制了机器视觉技术的应用范围.鱼眼镜头是一种焦距极短、并且视角可以达到180°～270°的镜头.这种摄像镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出,与鱼的眼睛颇为相似,“鱼眼镜头”因此而得名[1].中国已于2013年底发射“嫦娥三号”,搭载的“玉兔号”月球车配备的就是此种摄像头,拍摄的全景图和展开图如图1所示.在相同面积下,鱼眼镜头捕获的视角范围远远大于平面镜头,但是除拍摄的图像中心的画面保持不变外,其他垂直、水平方向的画面都发生了严重偏移畸变.要想利用这些具有严重畸变图像的透视投影信息,就需要将这些畸变图像校正为符合人眼观察的透视投影图像.
将鱼眼图像校正为实际场景的图像,其前提是提取出鱼眼图像的有效区域,精确地求出鱼眼图像的光学中心和半径即除去鱼眼图像四周的黑色部分,中间位置的图像即为鱼眼图像的有效区域.
目前常用的提取鱼眼图像有效区域的算法有面积统计法[2]和扫描线逼近法[3?4].面积统计算法的优点是计算量小、容易实现,但是鱼眼图像有效区域内存在较多黑色像素点时,该方法将产生巨大偏差,并且加大了计算量,对实时性要求存在一定程度的制约[5].扫描线逼近法对鱼眼图像内部的黑色像素点不是很敏感,可有效地弥补面积统计算法的不足,但是如果在图像的边界处存在大量黑色像素点时,结果也会出现较大误差[6].本文通过建立新的坐标系、控制步长、垂线缩进等方法对传统扫描线逼近法进行改进.经实验表明,改进的扫描线逼近法在保证精度的前提下,显著降低了提取鱼眼图像有效区域的计算量和时间.
1 鱼眼图像成像原理
鱼眼镜头可近似为半球面,相机沿其光轴的方向拍摄,成像平面为平面（如图2所示）,设半球面的方程为[7]：
对拍摄对象上的任意一点连结交半球面于点过点作的平行线,交成像平面于点则点就是空间点在成像平面所投射出的像.因此,对于鱼眼镜头而言,所拍摄的场景信息布满一个圆.
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参考文献：
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