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1、-范文最新推荐-1 / 7OpenGL+POV-Ray 全景图展开算法及其浏览器的设计全景图即是包含 360°环境信息、具有较宽水平视野的图像，其出现满足了人们获取更大范围图像的需求，故而对于全景图的研究由来已久。本主要研究全景相机所采集图像的展开算法及以 Visual Studio 为工具开发全景图浏览器。本文记述了此次研究主要完成的以下几方面任务：（1）对于全景相机成像基本原理进行分析，进而理解单相机全方位折反射视觉系统的成像过程；并针对于该系统生成的双环的全方位图像推导、设计其全景图展开算法。（2）理解 OpenGL 动态链接库，在 Visual Studio环境下建立 C#窗口
2、，并为其添加控件，设计出可以用键盘或鼠标控制浏览范围的符合人类视觉习惯的全景图浏览器。对于双环形全方位图：其仿真生成是采用 POV-Ray软件实现；而将其展开成全景图则是基于其几何关系在 Matlab 平台下实现。11639关键词全景图像 折反射视觉系统 浏览器毕业设计说明书（论文）外文摘要TitlePanorama Unwrapping Algorithm and Its Browser DesignAbstractThe panorama is the image which includes 360° environmental information and a wider h
3、orizontal field of view. And the panorama could meet the requirement of a wider scope of the image from some people. For this reason, the research of the panorama has a long history. This essay is mainly about the research of the expansion algorithms of the images took by panoramic camera, and a pan
4、orama browser is designed with Visual Studio.-范文最新推荐-3 / 7There are some aspects of missions which were completed in this research as follows:(1)An analysis of the basic principles of imaging by the panoramic camera is made, so that we can understand the process of imaging of the single camera catad
5、ioptric vision system; and we also make a derivation about the omnidirectional images and design the algorithm to unwrap the panorama as well. 与此同时，一些相关技术也相继出现或在原有基础上有了长足的进步。从 20 世纪 80 年代末开始，国外的一批研究者不但在理论上对全景图进行大量分析，同时在机器人导航、视频监控、三维重建、虚拟现实、运动检测等具体应用方面也进行了较深入的研究。而在国内，对这方面进行的研究甚少。在虚拟技术越来越贴近人们的生活和应用的时候
6、，全景图技术无疑给我们带来了一个更好地假期虚拟与现实之间的桥梁。如果我们能将它更好的通网络结合、同现实空间位置结合、必将会为我们带来更多虚拟世界的便利与惊喜，相信这一技术定能随着人们观念的转变和认识的深入，更多的走进我们。1.2 获取全景图像的主要途径全景图像素材的获取一般有两种方式，一是专门全景设备，如全景相机或者带有鱼眼镜头或者广角镜头的相机；二是利用数码相机或者普通相机（只是需要冲洗胶卷、扫描等附加步骤）拍摄局部图像，然后经过投影后利用图像拼接软件进行拼接，形成全景图。第一种方法的优点是操作简单，无需复杂建模，非常容易能够形成全景图，缺点是专用设备价格十分昂贵，不易普及和使用。第二种方法
7、对拍摄要求非常高，通常需要借助一些设备，如三脚架等完成拍摄，最好还应该有云台。相对前者而言更加复杂，但是费用低，仍然是目前的主流。1.3 本文的主要工作-范文最新推荐-5 / 7本文研究的主要问题是：多种 360°全景图的生成方法；研究全景图展开生成肉眼可以接受的平面图像的算法；全景图浏览器的设计与实现。拟采取的研究手段包括：（1）通过查阅文献，掌握由全景相机、三维激光扫描仪和普通图像拼接等方式生成全景图的原理；（2）研究全景图展开算法，并进行程序实现和调试； 图 2.2 成像原理2.1.1 生成原理介绍图 2.2 为系统成像原理图，镜面 1 的焦点为 和 ，镜面 2 的焦点为 和 。
8、根据几何学及光学的基本原理，一束光线射向双曲镜面的一个焦点 ，经过镜面反射后，光线会经过该双曲镜面的另一个焦点 。注意，所有的焦点都是虚拟假设的，看不见但存在。为了能在 CCD 上成像，本系统要求摄像机的光心与 重合，并且 到镜面 1 中的平面镜的距离应当和 到平面镜的距离相等。因为这样经过焦点 的光线就可以直接被反射到 CCD 上成像，经过焦点 的光线被反射后，需要再经过平面镜的发射后在 CCD 上成像。 和 分别表示两个双曲面的离心率， 和 分别表示两个双曲面镜焦点之间的距离。2.1.2 全方位视觉设备的参数本文采用的全方位视觉设备是由一个透明圆柱形容器封装而成，容器内安装有两个上下同轴但
9、规格不同的双曲镜面，摄像机被安装在下面的双曲镜面内，此设备类似图 2.1 所示的实验装置。下图为全方位视觉设备的横截面，本文设置的各个参数在图上都有标注，由此标注可知的各个参数的意义。-范文最新推荐-7 / 7图 2.3 全方位系统成像横切面其中 为镜面 1 的焦点 到 的距离， 为镜面 2 的焦点 到 的距离，摄像机的光心与 重合。 为光心 到 之间的距离，平面镜到 的距离和平面镜到 的距离相等为 。上面的双曲镜面的半径为 ，双曲镜面的顶端到光心 的距离为 。 和 分别是上双曲镜面的上视角和下视角， 是下视点的下视角， 为下视点的上视角。2.1.3 物点到像点的映射(1) 点 到点 的投影过程在以点 为坐标原点的坐标系下，双曲面镜 1 在该坐标系下的方程表达式为：(2.1)
