文档介绍：浙江大学硕十学位论文
摘要
本文首先回顾了半球成像图像处理系统的发展状况以及应用背景,阐述了传统半球成
像图像处理系统的构成及特点,讨论了其存在的缺点指出了嵌入式系统相对于机在图
像处理中的优势,并探索了其在潜在的应用前景。
我们对所成的环形像通过运用计算机数字图像处理技术,用嵌入式系统对其施加
运算和处理,从而达到展开图像的目的。使用设计的嵌入式系统,针对全景环形得
特点,采用了切向线性化跟径向线性化对环形像进行展开,恢复为常规视场平面像。
本文完成了嵌入式系统对于视频流输入的抓图功能,全景环形图像线性化功能,视频
流的输出功能。以此为基础搭建了整个视频信号处理的软件框架。
针对的接口特点,为了提高系统的分辨能力,本文提出了一种基于美国
公司的两百万像素的传感器的视频图像采集扩展卜方案,此方
案可以用于以后该系统的升级。
关键词全景环形透镜, 线性化嵌入式系统, 代码优化,
浙江大学硕士学位论文
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第一章绪论
课题背景
全景半球成像系统是一种有别于常规光学系统的新型光学系统‘〕,它的凝视使大视
场全景成像成为可能。由于这种圆周向。成像,二元半球系统提供了一种新的检测方法,
在水下及陆上机器人视觉,竹道检测,医学内窥检查等非破坏性的检测领域有着重要的意
义,在航空、国防、民用、医学等领域有着广泛的应用前景。
在国防方面,全景环形成像光学系统是动能拦截器光学导引头的核心部件,相对于传
统镜头,有着非常突出的优点。它将二元光学与半球成像系统结合,能获得更轻巧的结构
和更优良的像质,是大视场、无运动部件寻的的一个研究方向。其特点是系统中采用全
景环形成像系统及辅助环形反射系统,因此可在半球内成像,景深为无限远,
从而整个寻的不用运动部件,达到轻结构和确保可靠性的目的采用二元光学的混合设计,
改进全景环形镜及辅助环形镜原有像差大及调制传递函数低及谱宽小的缺点,确保光
学系统的高分辨率和宽谱带的要求,适合于中、长波段红外系统,以及复合导引的多模制
导利用成像圆环的亮度等分可自动确定目标质心,有利于命中点正确选择和缩小脱靶量,
同时对准目标是依靠比较成像环上不同点的信号,因此,如果空间干扰是径向对称的包
括大气效应和效应,经相减后误差可以自动消除。
鉴于以上的一些优点,发展全景半球成像系统对于我国的国防安全具有重要的意义,而
且在民用领域里也将会有广泛的应用。研制嵌入式的图像处理系统,将促进半球成像系统
的小型化,实用化。我们实验室的前辈师兄们己经对成熟的半球成像的光学系统,图像处
理算法进行了富有成效的工作,这些工作对于现在的嵌入式半球图像处理系统的开发也打
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下了坚实的基础。
引半球全景系统机图像处理系统
完整的机的图像处理系统如图所示。一般包括视频输入装置如摄像头
或者摄像头,图像采集卜,完整系统包括,主板,内存,以及硬盘
等。由摄像机产生的模拟视频信号经过图像采集卡后,变为数字图像信号,存储于机
的内存中,根据机操作员的指令或者预先编制的程序,计算机调用编写好的图像处理
程序进行处理。处理结果以文件形式存于计算机硬盘上或者在计算机监视器上显不。
机图像处理系统有一下的一些优点
技术成熟,易于搭建机的总线技术以及模块化已经相当成熟,图像卡之类的东
西直接插在插槽就可
设备通用化,易于采购目前市场上的图像采集片种类繁多,非常容易买到。
处理速度快现在机技术日新月异,高性能的层出不穷,最高速的
的芯片,核心频率己经达到内部集成浮点处理器
成熟,易用的开发环境机经过多年的发展已经有非常优秀易用的开发工具,这
些能加快开发的进度,节省时间。
尽竹机图像处理有着以上的优点,但是它也有自身固有的一些缺点
成本高一台能满足图像处理的高性能一般需要元左右,除此以外,还需
要购买相关的图像采集卡
体积大台式机有庞大的机箱以及显示器,在需要小体积的场合并不适合
,可靠性差台式机本身结构较为复杂,高硬旋转的硬盘,插卡式的内存条,庞大的
漏洞不断的操作系统,任何一个地方出现毛病都不可避免的带来整个系统的崩溃。
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可移动性差由于机的复杂性,使得其在频繁移动的地方极为不可靠。尽管有
移动式的笔记本电脑,但是在高速运动且振动场合依旧不可靠。
功率高现在的机电源功率一般都高达,既是仅仅只算的功率,
的功率就在之间
这些缺点使得机在要求小体积、低功耗、高移动性的场所如导弹导引头、机器
人视觉系统、数码相机上无法运用。正是因为如此,我们需要开发嵌入式的图像处理
系统。
图卜图像