目前,高清摄像机的应用越来广泛,用户的需求也从高清化向全景化转变。为了得到全景图像,传统的视频监控方法是在同一地区安装多部摄像机,再利用巡回扫描的方法获得目标区域的较大范围的图像。这种方法虽然在一定程度上可以实现全景化的视觉要求,但需要投入较大的人力和物力,工程造价太高。鱼眼镜头因具有超大的视角,可以看到更广阔场景,而被广泛应用于全景视觉构建技术领域,是实现全景化最简单高效的方法之一。本文在研究了鱼眼图像校正算法的基础上,针对鱼眼镜头在特定角度下采集的图像,设计了一种简单有效、快速实用的鱼眼图像校正方法,实现了将一幅鱼眼图像校正成为一幅360°的全景图像的目标。本文主要工作包括:1.研究了水平视角下鱼眼图像的校正算法:经纬度映射法和等距离投影法,并通过编程实现了两种算法,检验了算法的校正效果。从结果来看,两种算法均可以实现鱼眼图像校正,但要生成一幅水平方向360°的全景图像至少需要两幅鱼眼图像进行拼接。因为垂直拍摄的鱼眼图像具有目标区域水平方向360°的全部信息,为了降低工作量,提高全景图像生成效率,最终选择垂直视角下鱼眼图像的全景校正作为本文的主要研究方向。2.研究了鱼眼图像有效区域的提取方法。在对比分析了各方法的优缺点之后,最终选择计算量相对较小、提取效果相对较好的扫描线逼近算法提取鱼眼图像的有效区域,并对初步获取的鱼眼图像进行修正,将鱼眼图像的轮廓校正成为一个标准圆形。3.实现并对比了两种基于垂直视角下鱼眼图像的全景展开算法:快速展开算法和30°旋转展开算法。在对比分析了两种算法的性能之后,为了满足工程上的实时性要求,本文提出了基于球面透视的水平映射法,实现了鱼眼图像的全景校正。该算法的基本思想是:将鱼眼图像上的点透视投影到球面模型上,然后再将透视影像投影到视平面上生成全景图像。该算法保证了鱼眼图像的全景展开效果,极大的降低了全景图像生成的时间。4.设计并实现了基于球面透视的水平映射法的鱼眼图像全景展开方案,并通过多次实验证实了本方案的可行性。本文通过对多个场景的鱼眼图像进行全景展开测试,详细记录全景展开时间,对比全景展开图像的三维演示效果,证实了算法的性能和方案的可行性。