《Web地理空间360°全景技术》
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摘 要：全面分析了Web地理空间360°全景从图像采集的两种要求、平面投影、球形投影、柱形投影和立方体投影等四种图像投影方式、基于面积和特征的两种图像匹配的方法以及图像的融合方法探究；再分析了全景浏览的步骤和其不同的实现方法,并简单阐述了不同方法之间的优缺点；还分析对比了360°全景和二维图片、三维建模等表现形式及各自具备的优势；以及360°全景可观的发展前景.
关键词：360°全景；图像投影；图像融合
中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）01-0158-03
Abstract： This paper studies the 360°Panorama Technology of Web Geospace in terms of two image acquisition requirements, four image projection methods, i.e. plane projection, spherical projection, cylindrical projection and cube projection, and two kinds of image matching methods based on area and feature as well as image fusion methods. Then, it analyzes the steps of panoramic browsing and its different methods of implementation, and briefly describes the advantages and disadvantages of different methods. Besides,the paper compares the 360° Panorama, two-dimensional pictures, three-dimensional modeling and other forms of representationas well as their respective advantages. Finally, it describes the considerable development prospects of 360° Panorama.
Keywords： 360° Panorama； image projection； image fusion
Web地理空間360°全景技术是基于地理环境和视觉效果讨论空间信息所反映的规律知识的技术.它是计算机虚拟现实技术的一个分支,真正实现了数据可视化.随着二维影像成像技术的成熟、三维建模技术的发展,360°全景因其更高的真实性、更小的体积、更短的开发周期、更好的网络传播性和更强的扩展性,在场景展示方面占据了一席之地.
1 全景图像处理
全景图像的制作流程为：原始图像采集及处理、图像投影、图像匹配与拼接、图像融合.
1.1 图像采集及处理
全景图像采集通常有两种方法.
一种是使用专业全景相机,相机具有多个超广角摄像头,将拍摄数据导入与相机配套的设备软件,软件会自动处理并导出一张全景照片,照片是可以获得用于生成360°全景图像的二维图片.这种方式具有采集方便、操作简单等优点,但设备昂贵,不适于所有人.
另一种是使用手机等具有普通拍照功能的设备,使设备原地转动360°,拍摄从天空到地面的景象,保证照片有一定重叠率,然后将得到的数张图片导入到如PTGui等全景像片处理软件,自己手动处理这些照片,然后生成一张用于生成360°全景图像的二维图片.这种方式可以完全不需要购买设备,如人手持手机就可以做到.但这种方式对拍摄要求较高,为了保证很好地对准、合并图片,拍摄时需要尽量使设备在同一水平面上进行360°旋转,并保持拍摄时的稳定,因此最好使用三脚架；对于照片的重叠率,最好不低于70%.由于获得的照片里会有三脚架等放置设备的仪器,因此需要对图片进行剪贴蒙板处理；为了精确对准,需要对没找图片的视点等进行精确优化,这都可以用PTGui软件进行处理.在生成全景二维图片后,可能会发现照片中缺少天或地的一部分,这就需要使用PTGui将图片拆分为顶、底、前、后、左、右六张照片,找到缺失部分所在的照片,在PS中对图片进行填充处理.
1.2 图像投影
在采集图像时,每张图像都是以二维平面上的中心投影方式进行获取.而为了进行拼接,并可以生成360°全景图像,这些图片需要投影到特定的几何体上.一般投影方式有平面投影、球形投影[1-2]、柱形投影[3]和立方体投影[4].
1.2.1 平面投影
平面投影即是在平面上以中心投影方式输出图像,输出的图像与原图像没有区别,因此图像拼接得到的结果经常错误,最后呈现的是一个错误的长图片.
1.2.2 球形投影
球形投影是把拍摄的照片投影到一个以观察者（即相机）为中心的圆球上,球形全景达到水平360°、垂直180°,可以观察到任何一个角落；球形全景是与人眼模型最为相似的描述,可以提供在视点处的全方位连续观察.但由于球形投影是以相机为中心,因此在进行图片拼接时,上下两侧的投影逐渐变大,由于误差的积累,全景的顶部和底部难以精确对准、变形严重,当重叠率较低时,可能出现严重失真.
在导出全景图像的二维图片时,由于球面坐标是三维的,因此需要把球面上的点投影到二维平面上.常使用经纬映射法进行投影,最后得到一张2：1的矩形图.
1.2.3 柱形投影
柱形投影是把拍摄的照片投影到以观察者（即相机）为中心的圆柱体上,柱形全景达到水平360°,但垂直小于180°,可以看到四周,而顶部和底部不可见,这也是通常所说的“环视”.很多专业全景拍摄设备直接获得的全景图片即是这种,它是最简单的全景.由于缺少了顶部和底部,因此柱形全景变形也较小,图像质量均匀,细节真实程度更高.
该文结论：此文是关于对不知道怎么写全景和全景技术和Web地理空间论文范文课题研究的大学硕士、空间本科毕业论文空间论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
空间引用文献:
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