《中心反折射全景相機標定- - 共形幾何代數方法》是依託北京化工大學，由趙麗娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中心反折射全景相機標定- - 共形幾何代數方法
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙麗娜
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
全景照相機因其具有超大視場而吸引了機器人導航、自動檢測、生物醫學等套用領域的普遍關注，其成像原理與標定方法成為了計算機視覺領域的熱點與難點問題。折反射視覺系統是在傳統相機增加反射面得到的全景相機，單光心折反射成像可以視為兩步投影的合成。基於文獻普遍的標定方法多是基於單一類型幾何體作為標定物的非線性方法，但真實的標定前提是場景對應的幾何形狀未知，場景動態鏈可以包含點、直線、圓、球、平面及其組合形式。本課題旨在提出一種基於動態鏈的單光心折反射全景照相機線性標定方法，從而提高標定的穩定性、精確性和普適性。本課題擬將（1）利用共形幾何代數表示幾何體，用Lorentz變換表示成像的兩步投影，在簡化反折射全景照相機成像原理的同時，給出折反射圖像的幾何不變數；（2）通過數值與符號相結合的方法求解不變數方程，從而標定折反射成像系統。該方法可直接套用於導航與姿態估計中。
結題摘要
全景照相機因其具有超大視場而吸引了機器人導航、自動檢測、生物醫學等套用領域的普遍關注，其成像原理與標定方法成為了計算機視覺領域的熱點與難點問題。本課題針對拋物折反射全景視覺系統成像原理和相機標定做了如下的研究：1. 傳統相機的攝影幾何和線性變換下的成像原理，推廣到折反射全景視覺系統中，是一個非線性程度非常高的問題，因此引入共形幾何代數工具將之提升到五維空間，建立對幾何體統一的代數表示，從而實現了非線性問題線性化；2. 運用張量表決的方法提取折反射的特徵，通過提取的特徵點，運用共形幾何代數的方法找到同一三維物體的不同折反射像之間的對應關係，即圖像配準。3. 運用幾何代數的方法求解出，在拋物折反射相機下，直線投影的代數表達式，從而推導出拋物折反射全景相機的成像原理，並給出了一種單幅圖像的攝像機自標定方法。4. 結合穩定的主成分分析（RPCA）方法，對於有噪音、局部覆蓋及局部信息缺失的情況下的圖像，進行填充、去噪的同時尋找特徵，並完成圖像配準的工作。5. 將算法套用到圖像處理問題中，求解具有混合稀疏大噪音與高斯小噪音的圖像的對齊、特徵提取，並在模擬與真實試驗中得到理想的結果。
