传统的虚拟现实是用计算机图形学的方法构造的.通过对真实世界的抽象建立三维几何模型,漫游时根据观察者的位置方向,利用计算机实现多边形绘制、着色、光照、消隐以及投影的方法生成新的视景.这种方法需要大量的三维几何建模和专门的三维绘制硬件,而且在场景实时漫游时,场景的复杂度影响了绘制的表现质量,难以达到完全逼真的场景.基于图像绘制虚拟现实技术利用摄像机拍摄的真实图像,经过图像处理把一系列图像合成全景图,再重新构成新的视图.这种方法不需要建模,场景逼真度高,场景的处理与场景的复杂度无关,只与图像分辨率有关.因此近年来这个领域很快成为计算机视觉、图像处理、计算机图形学研究的热点.该论文是以基于图像绘制技术作为理论基础,因此先概述了基于图像绘制技术,然后介绍了鱼眼/广角镜头概况以及在虚拟现实技术中,特别是图像拼接中的应用.在基于图像绘制技术的基础之上,参阅了大量的国际上最新的文献之后,该文介绍了鱼眼镜头变形的主要因素——径向变型的原理和已有的消除变形的方法,主要有基于高次多项式模拟和基于具体的几何投影模型两种.基于等角鱼眼模型和经纬映射图,本论文推导了简单的鱼眼镜头变形消除方法,并给出了实验结果.为了从鱼眼照片中得到效果更好的、能在多方面应用的变形恢复后的图像,该文介绍了针孔照相机模型和鱼眼镜头的球面模型.基于这两个模型,推导了从物体平面到变形的鱼眼镜头图像平面的映射公式:正对照相机光轴的简化算法;物体平面偏离照相机光轴的新的恢复算法.为方便图像拼接,提出新的使用圆柱面作为物体平面的算法.给出了一种新的鱼眼镜头模型参数的估计方法,以优化变形的纠正效果.另外还讨论了鱼眼镜头更一般更精确的曲面模型.接着介绍了基于以上算法开发的,纠正鱼眼镜头变形的实用系统.本论文采用了一种新的快速的柱面全景图像的拼接方案.图像对齐采用的基于2幂子图像的相位相关度法.当全景图像拼接成功后,就可以投影变形构造漫游场景.虚拟场景的漫游需要一个交互的环境,该文给出了全景图浏览器的实现算法思路,组织和链接全景图节点构建虚拟环境,平滑连续的切换场景节点就可以实现虚拟环境的漫游.最后给出了实验结果,用纠正鱼眼镜头变形后的图像进行拼接,并在虚拟环境中浏览.