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基于立体折反射全向成像的柱面全景深度估算

计算机仿真 2008年第12期25卷 246-250页

作者：王炜熊志辉徐玮崇洋国防科技大学信息系统与管理学院湖南长沙410073

针对立体视觉原理的新型立体折反射全向成像系统结构设计和面向立体柱面全景像对的局域灰度相关对应点快速匹配算法,从捕获的全向立体影像中提取有效深度信息,用于辅助全向视频分析处理中的对象检测和跟踪。采用单相机和两个不同参数的... 详细信息

针对立体视觉原理的新型立体折反射全向成像系统结构设计和面向立体柱面全景像对的局域灰度相关对应点快速匹配算法,从捕获的全向立体影像中提取有效深度信息,用于辅助全向视频分析处理中的对象检测和跟踪。采用单相机和两个不同参数的抛物面型反射镜构造了一种共轴结构的折反射全向立体成像装置,捕获的存在一定视差的原始全向立体像对被投影展开为立体柱面全景像对,而后通过特定对应点匹配算法提取稠密的深度信息。对应点匹配算法采用局部区域灰度相关的算子,并充分利用了双向匹配和柱面全景的外极线约束来提高匹配的速度和准确度。仿真实验有效恢复了场景深度信息,证明了整套装置结构设计及深度估计方法的有效性。

关键词：立体视觉折反射全向成像柱面全景深度估算对应点匹配

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基于未标定普通相机的全景图像拼接方法

系统仿真学报 2013年第9期25卷 2070-2074页

作者：李佳盛业华张卡段平吴辉南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023

提出了一种利用普通相机拍摄的图片来构造全景图像的方法。首先利用ORB特征匹配算法对相邻图像进行匹配,并利用匹配点计算图像间的单应性变换矩阵;其次,对单应性矩阵进行分解,估计出摄像机内参数矩阵及图像间的旋转变换矩阵,并为保持全... 详细信息

提出了一种利用普通相机拍摄的图片来构造全景图像的方法。首先利用ORB特征匹配算法对相邻图像进行匹配,并利用匹配点计算图像间的单应性变换矩阵;其次,对单应性矩阵进行分解,估计出摄像机内参数矩阵及图像间的旋转变换矩阵,并为保持全局一致性,建立全局旋转矩阵以消除拍摄过程中产生的抖动和倾斜;最后,建立柱面环境图,将拼接图像卷绕至柱面,并对拼接后的图像进行融合处理生成360°柱面全景图。本算法使用未标定的普通相机拍摄的图片即可生成柱面全景图像。实验结果表明该方法的拼接效果好,有较强的实用价值。

关键词：普通相机单应性变换柱面全景图像融合虚拟现实

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一种球机视频全景拼接及空间化方法

测绘科学 2022年第5期47卷 203-211页

作者：张兴国周英迪石新雨罗霄月顾杨旸信阳师范学院地理科学学院河南信阳464000 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

针对PTZ摄像机监控视频空间化难度大、地理映射后目标融合困难的问题,以视频GIS为基础,提出了一种基于柱面全景的PTZ摄像机空间化方法。PTZ摄像机按照固定间隔的多个方位角采集多张具有一定重叠度的视频帧图像,并拼接为柱面全景;将全景... 详细信息

针对PTZ摄像机监控视频空间化难度大、地理映射后目标融合困难的问题,以视频GIS为基础,提出了一种基于柱面全景的PTZ摄像机空间化方法。PTZ摄像机按照固定间隔的多个方位角采集多张具有一定重叠度的视频帧图像,并拼接为柱面全景;将全景等比例切割为多个子图像,并通过基于深度学习的目标检测方法逐一进行目标检测,若目标处于切割线附近,则对该切割线右移,对全景重新切割及各子图目标检测;基于各子图目标检测结果,采用柱面全景与地理空间映射模型,将各目标映射至地图中。结果表明:该方法可实现PTZ摄像机监控视频至2D地理空间的精准映射,柱面全景方法也较好地解决了多个视角各自映射造成目标重复映射,而后期需要在地理空间中对目标进行融合的问题。研究结果可应用于智慧城市、应急救灾、自然资源监测等领域的实时监管及大数据分析方面。

关键词：视频GIS PTZ摄像机柱面全景视频空间化深度学习

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图像拼合及宽视角全景图生成算法研究

图像拼合及宽视角全景图生成算法研究

作者：谭磊天津理工大学

学位级别：硕士

全景图的自动生成技术是近年来兴起的基于图像的绘制技术中的重要研究内容，其涉及到计算机图形学、图像处理及计算几何等诸多学科。本文深入研究了全景图生成的三个步骤：图像采集、图像匹配及图像投影。在图像采集步骤中，本文对图... 详细信息

全景图的自动生成技术是近年来兴起的基于图像的绘制技术中的重要研究内容，其涉及到计算机图形学、图像处理及计算几何等诸多学科。本文深入研究了全景图生成的三个步骤：图像采集、图像匹配及图像投影。在图像采集步骤中，本文对图像采集时相机的运动方式及相应图像豹变化进行了讨论。相机运动前后拍摄到的图像，其视角的变换可以看作二维平面内的投影变换。投影变换参数为具有八个未知量的3×3矩阵，确定了这八个未知量，便可确定图像之间的坐标变换关系。在图像匹配步骤中，本文选取了既高效又简单的Harris角点检测算子作为特征点提取的基本算法，并对Harris算子进行了改进——以对角点计算得到的特征描述向量作为特征点的搜索依据。针对图像之间特征点的匹配搜索过程，本文提出了基于Harr小波系数索引的特征点匹配搜索算法，相对于传统的穷尽搜索算法其计算效率大幅提高，具有很强的实用价值。对初匹配得到的特征点对进行鲁棒性的RANSAC提纯，保留正确稳定的匹配点对，并以其为基础确定任意两幅图像之间的变换关系。针对图像的投影绘制步骤，本文给出了图像处理序列的确定算法。对输入图像集首先进行处理，生成图像处理序列树，确定图像绘制的顺序，并按照该顺序依次将各幅图像输入全局优化器，通过LM算法进行变换参数的全局优化，以使拼合后的图像接缝更加吻合。在最终的全景图绘制过程中，依据不同应用，本文给出了不同的图像全局投影方式，包括宽视角平面投影、360°柱面投影及全视角球面投影。在上述算法的研究基础上，本文研发了图像拼接及全景图像生成系统PanoProducer，其具有很强的实用价值和很高的科研价值。

关键词：全景图图像拼接图像匹配角点检测图像序列柱面全景球面全景