组合全景相机多圆柱投影全景拼接方法

作者：崔红霞^*; 王雪莹^*; 赵紫为; 张芳菲

来源：中国激光, 2022, 49(18): 80-88.

• 成像系统
• 组合全景相机
• 间接方法
• 柱面投影
• 相机标定
• 损失函数

针对360°全景视场的物距不一致性、多相机一个柱面的全景柱面投影方程导致的全景影像拼接误差，以及直接全景拼接方法容易导致“空白”像素的问题，本文提出了一种基于多圆柱投影优化的多相机组合全景柱面间接拼接方法。利用低成本网络摄像机设计一个八组合全景相机系统，根据多镜头组合型全景相机的严格成像原理，推导出一套完整的组合全景平面投影与子相机透视投影的间接映射方程；以相邻相机同名特征点的投影一致性为约束条件、以投影误差最小为目标函数，采用梯度下降法求解多个圆柱半径的最优解，将一个圆柱投影的方法拓展为多圆柱投影。实验结果表明，在360°全景视场不一致的情况下，多圆柱组合全景拼接的各重叠区域的最大投影误差不超过1 pixel,均方根误差(RMSE)优于0.27 pixel,拼接精度明显高于一个圆柱投影的传统组合全景拼接方法，达到了视觉上的几何一致性且无空白像素。