基于圖像的柱面全景圖生成算法研究.pdf

1、全景圖是虛擬現(xiàn)實(shí)中一種重要的場(chǎng)景表示方法。通常獲得高質(zhì)量的全景圖需要使用昂貴的專用設(shè)備，而且拍攝時(shí)需要精確地校準(zhǔn)攝像機(jī)。用普通像機(jī)進(jìn)行圖像拼接是獲得全景圖的一種低成本而且比較靈活的方法。 基于圖像的繪制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的一種新方法，它的出現(xiàn)為虛擬場(chǎng)景的繪制提供了更好的解決方案。本文在分析、研究和總結(jié)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本理論和一些典型應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)采用基于圖像的繪制技術(shù)來(lái)構(gòu)建虛擬場(chǎng)景的理論、方法和技術(shù)進(jìn)行了深

2、入研究。 圖像拼接是基于圖像繪制方法中構(gòu)造虛擬環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是本文的研究重點(diǎn)。文中構(gòu)造了一個(gè)全景圖的生成平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)，可以將采集的局部圖像經(jīng)過(guò)投影、拼接和融合等步驟生成一幅全景圖像。用于生成全景圖的局部圖像分別是在不同的方向上拍攝的，它們的投影平面存在一定的夾角，直接拼接會(huì)破壞實(shí)際場(chǎng)景中的空間約束關(guān)系。為了保證實(shí)際場(chǎng)景中的視覺(jué)一致性，必須將拍照得到的反映各自投影平面的各局部圖像映射到同一曲面上。本文的設(shè)計(jì)中，選用圓柱

3、面作為投影平面予以實(shí)現(xiàn)。在介紹了傳統(tǒng)的投影算法后，本文中提出基于平面圖的圖像投影與反投影算法，它采用的參數(shù)合理，公式簡(jiǎn)便。文中同時(shí)給出了這種投影算法實(shí)現(xiàn)的部分代碼和效果圖，可以看出此投影算法可得到良好的柱面圖。 在局部離散圖像投影后，為了得到相同視點(diǎn)在不同視角的圖像視點(diǎn)空間集，應(yīng)進(jìn)行局部柱面圖像的拼接。提高拼接速度和準(zhǔn)確度對(duì)于全景漫游有重大意義。 本文通過(guò)對(duì)一些圖像匹配算法的研究和分析，結(jié)合全景圖像拼接特點(diǎn)，提出基于最小