魚眼圖像校正及應用的數(shù)學建模.pdf

1、魚眼鏡頭的光學特殊性質使得它們一般擁有180度到270度的超大視角，從而廣泛地被應用于銀行、交通、學校等各個領域的監(jiān)控。它還可以應用于各種類型的全景系統(tǒng)，具有覆蓋全面、拼接簡單、無盲區(qū)的特點。盡管擁有諸多優(yōu)點，但在使用魚眼鏡頭拍攝圖像時會不可避免地引入形變，拍出的魚眼圖像往往有嚴重的畸變，為了增強圖像的視覺效果，需要將畸變的魚眼圖像校正到無畸變的正常視覺的透視圖像，很多魚眼圖像的校正算法由此應運而生，包括全局映射和局部保持的校正算法近些

2、年被相繼的提出。但是，所有的校正算法都不能忽視一點，即魚眼圖像為球面，而校正后的圖像為透視平面，由于球面不是一個可展的曲面，球面和平面不是完全等價的，換句話說，任何魚眼校正算法都不可能完全地消除畸變。因此，越來越多的人們開始習慣并且接受這些帶畸變的魚眼圖像，如在Flickr網站上可以找到成千上萬幅魚眼圖像，各種手機也開始帶有魚眼鏡頭拍攝的功能，專業(yè)的攝影師們也更多地選擇用魚眼相機拍攝圖片。既然對魚眼圖像產生的畸變永遠無法完全消除，而人們

3、又逐漸地習慣于這種圖像，本論文的主要目的是在研究校正算法的同時，從另一些角度或者觀點對魚眼圖像進行處理，而不僅僅單純地對魚眼圖像進行校正處理。
　　本論文主要研究了魚眼圖像的校正算法，魚眼圖像的美化處理，魚眼圖像的幾何取證這三個方面。調研了目前關于平面透視投影圖像的應用研究，包括圖像的美化和圖像的取證，發(fā)現(xiàn)這些應用研究其實完全可以擴展到魚眼圖像上，比如圖像的美化，基于對魚眼圖像的認識，采用方向和形狀作為美化魚眼圖像的準則，然后將魚

4、眼圖像朝美化準則的方向進行處理。對于魚眼圖像的取證，由于魚眼圖像在幾何上的特殊性，也可以利用一些幾何的不變性質對魚眼圖像被篡改的物體進行檢測，如利用消失點進行檢測。
　　本文的主要工作總結如下：
　　(1)對魚眼圖像的成像原理進行了分析和討論，闡述了課題研究的背景及意義，總結了目前對于魚眼圖像的研究現(xiàn)狀，包括魚眼校正算法研究現(xiàn)狀和魚眼圖像應用研究現(xiàn)狀。
　　(2)對有關魚眼校正算法的相關文獻進行了分析和總結，并針對魚眼