全景成像系统建模与标定研究：单视点折反射相机的应用与验证

该论文深入探讨了"周视成像"这一关键技术，特别是在单视点折反射成像系统的建模、标定及应用方面。作者张雷，来自浙江大学信息与电子工程学系，专注于通信与信息系统专业，由刘济林教授指导，于2010年完成的博士学位论文。论文针对传统相机视角受限的问题，分析了全景相机如鱼眼和全景镜头的重要性，它们能提供360度的视场，广泛应用于视频监控、虚拟现实、场景重建和机器人导航等领域。 在计算机视觉研究中，尤其是场景重建，精确的几何模型和相机标定至关重要。全景相机特有的非线性投影特性导致传统的标定方法不适用，这促使作者针对单视点折反射成像系统进行创新。论文提出了一种新的标定设备和理论，旨在解决全景相机参数估计的复杂性和稳定性问题，通过实证验证了新方法在单目相机场景重建中的准确性。 论文回顾了近年来在全景成像模型方面的研究成果，特别是球面统一模型，它将点和直线在图像上的投影分解为多个子过程，包括从球面到图像平面的线性透视投影。作者在此基础上，详细研究了直线在无穷远平面、度量平面和图像平面上的投影性质，以及平行线和共点线的投影规律。这种深入的数学建模有助于更好地理解单视点全景成像系统的内在工作原理，从而优化其在实际应用中的性能。 这篇论文为周视成像技术提供了重要的理论基础和实用解决方案，对于提升全景成像系统的精度和效率，推动其在更广泛的领域中的应用具有重要意义。通过融合现有理论与实践，作者的工作有望促进计算机视觉领域的进一步发展。