等距投影模型魚眼圖像稀疏重構研究.pdf

1、全向成像技術可以為人們提供360o的全方位場景信息，彌補了人眼視野狹小的缺陷。其中將魚眼鏡頭和普通CCD/CMOS相機結合而組成的魚眼相機，憑借著一次性無縫全向成像、魚眼鏡頭可以簡便的安裝在普通CCD/CMOS相機上、裝置輕便、操作簡單等優(yōu)勢，近年來已得到越來越廣泛的研究和應用，已經(jīng)成為當前全向成像技術的主流研究方向。然而隨著研究和應用的不斷深入，魚眼式全向成像技術固有的分辨率低和分辨率分布不均勻的問題已經(jīng)成為了嚴重限制其推廣和應用的主

2、要瓶頸。壓縮感知理論的出現(xiàn)為解決上述問題在理論上提供了一條可行的途徑。但是，在二維信號領域，大部分的壓縮感知稀疏重構算法存在著信號維度不匹配、實時性差等問題，這些問題已成為限制壓縮感知理論在二維信號處理領域廣泛應用的主要瓶頸。基于分塊壓縮感知理論的提出從一定程度上解決了上述瓶頸，但在魚眼圖像的壓縮感知過程中，對邊緣圖像塊的重構效果不理想。
　　本文針對這一實際問題，分析了魚眼相機空間分辨率的變化規(guī)律，并根據(jù)魚眼相機的空間分辨率提出

3、了一種改進的分塊壓縮感知的算法。本文的主要工作和創(chuàng)新點包括：
　?。ㄒ唬┑染嗤队澳Ｐ汪~眼相機空間分辨率分析
　　本文結合普通相機空間分辨率的定義和魚眼相機等距投影模型的表達式，對等距投影模型魚眼相機的空間分辨率進行了深入的研究。在此基礎上，得出了符合等距投影模型魚眼相機空間分辨率的計算公式。
　?。ǘ┑染嗤队澳Ｐ汪~眼相機等效焦距的標定
　　為了簡化魚眼相機等效焦距的標定過程，本文提出了“三點標定法”?；隰~眼相

4、機的等距投影模型、余弦定理和空間模型，導出了只含有等效焦距一個未知量的方程。在實際的標定過程中，首先在地面上隨機選取3個不重合的點，并測量出它們之間的距離；然后利用魚眼相機采集到的含有這3個點的魚眼圖像，計算出等效焦距。
　?。ㄈ┗诳臻g分辨率的魚眼圖像壓縮感知改進算法
　　受限于計算機內(nèi)存，在實際的圖像壓縮感知過程中，需要將圖像進行分塊，尤其對于魚眼圖像來說更是如此。在目前的壓縮感知過程中，會忽略圖像塊之間的差異，這對于