【摘要】：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的興起,全景圖像得到了更為廣泛的應(yīng)用,目前多通過求解單應(yīng)矩陣對圖像進(jìn)行變換,由多相機(jī)拼接獲取全景圖像,但該方法會破壞成像中的共線條件,使拼接后的全景圖像難以精確進(jìn)行攝影測量中的三維重建等工作。本文提出了一種柱面全景圖像拼接方法并對其進(jìn)行仿真分析,該方法基于攝影測量共線方程,設(shè)定拼接相機(jī)的數(shù)目、成像焦距、成像位置和成像姿態(tài),模擬多拼相機(jī)的成圖過程,構(gòu)建從三維點(diǎn)云到二維圖像的柱面成像方程,通過成像方程不僅可以實(shí)現(xiàn)各圖像的全景拼接,而且可對影響全景圖像拼接精度的各參數(shù)進(jìn)行定量分析,試驗(yàn)結(jié)果表明:1本文提出的柱面成像方程和全景拼接方法可用于不同數(shù)目相機(jī)及傾斜成像下的全景拼接;2利用成像方程推導(dǎo)的誤差方程可知,全景圖像拼接的精度受焦距誤差、中心誤差和旋角誤差的影響,其中,焦距誤差可通過圖像重采樣的方法校正,中心誤差與攝影物距密切相關(guān),而旋角誤差主要受拼接相機(jī)數(shù)目的影響。
【圖文】：

數(shù)據(jù)Ⅰ為模擬道路點(diǎn)云，模擬道路周邊環(huán)境，生成路面、路樁、路邊護(hù)欄、道旁樹和頂部護(hù)欄等幾種地物點(diǎn)云，為易于分析拼接效果，將面狀地物采用線型表示，，如路面點(diǎn)云表示為格網(wǎng)；在此，頂部護(hù)欄點(diǎn)云的作用是分析拼接方法對頂部地物的拼接效果，模擬道路長度為６５０ｍ，約有１８５萬點(diǎn)；如圖１（ｂ）所示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)Ⅱ?yàn)檎鎸?shí)道路點(diǎn)云，車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)位于上海市區(qū)沈海高速某段，試驗(yàn)道路長度為１．１５ｋｍ，約有８００萬點(diǎn)，點(diǎn)云中包含路面、道旁樹、路崖線、廣告牌、指示牌等道路附屬物。圖１試驗(yàn)數(shù)據(jù)Ⅰ和試驗(yàn)數(shù)據(jù)ⅡＦｉｇ．１Ｔｅｓｔｄａｔａ－ｓｅｔⅠａｎｄｔｅｓｔｄａｔａ－ｓｅｔⅡ１．１柱面投影成像模型柱面投影圖像可以通過對透視圖像或魚眼圖像做進(jìn)一步處理得到。下面分別對透視成像，柱面成像和球面成像的原理進(jìn)行分析，最后得出３種成像模型之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。（１）透視成像模型：透視成像模型基于共線方程，但常用共線方程式的投影面為水平面，而全景相機(jī)要求投影面為垂直面，因此在透視成像模型中須調(diào)整原共線方程旋轉(zhuǎn)矩陣中參數(shù)的位置，如式（１）所示，在該透視模型中Ｘ軸垂直于投影平面ｐｒｏｗ＝－ｆ·Ｒ２０·Δｘ＋Ｒ２１·Δｙ＋Ｒ２２·ΔｚＲ００·Δｘ＋Ｒ０１·Δｙ＋Ｒ０２·Δｚｐｃｏｌ＝－ｆ·Ｒ１０·Δｘ＋Ｒ１１·Δｙ＋Ｒ１２·ΔｚＲ００·Δｘ＋Ｒ０１·Δｙ＋Ｒ０２·Δｚp蚿蘰危ǎ保矗福

本文編號：2562854