基于线阵CCD的数字全景系统开发

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数字全景系统在道路交通事故处理、犯罪现场勘察等方面具有广阔的应用前景。论文针对案件现场勘查与信息提取的基本需求，自主开发了基于线阵CCD的数字全景系统（PanoExpert），实现了现场高质量高分辨率360°的真实全景记录、全景空间点三维信息获取、全景图像畸变校正及漫游等功能。主要研究内容和成果如下：（1）研制了基于线阵CCD的数字全景系统，形成了整体的开发方案，包括部件选型、硬件设计、安装及调试、全景图像采集、线阵相机调参、云台控制等。（2）分析了线阵数字全景系统的成像机理，建立了线阵全景的柱像面模型，提出了基于半球线的柱像面模型描述鱼眼线阵全景系统的成像过程。（3）研究了鱼眼球面透视成像模型及常用的鱼眼设计思想，提出了反推设计模型修正法，实现了对鱼眼镜头的精确校正，给出了校正实例对算法予以验证。（4）提出上下偏角算法，解决了线阵全景系统鱼眼镜头光学中心的标定题目。（5）给出了全景图像同名点的自动匹配方法，实现了线阵全景图像空间点三维信息获取与距离测量功能，并通过大量实验进行了验证，精度在5%以内。（6）研究了线阵全景图像畸变成因，从鱼眼球面透视、圆柱成像方面进行了讨论，提出了校正算法，分别给出了校正实例，并对室内室外的鱼眼线阵全景进行了有效校正，验证了算法的可行性；推导出线阵鱼眼全景的漫游算法，并在实际漫游实验中验证了算法的合理有效性。

基于线阵CCD的数字全景系统开发

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