随着旅游信息化建设的不断推进,强调信息化、定量化的数字旅游逐步向强调人性化、智能化、可视化的智慧旅游发展。智慧旅游的理论研究都一致认同移动智能旅游服务系统是实现智慧旅游的重要技术手段。由于全景成像能够模拟临产感和用于虚拟现实,其在旅游服务系统中的应用对于旅游目的地营销、提升目的地附加值、增加旅游者的直观感受具有重要意义,但是国内外研究表明,全景图在旅游服务系统中的应用研究仍然不充分。在旅游服务系统中需要将不同尺度的近景图和全景图融合,既表达旅游景观的细节也表达景观所处地理环境的上下文,涉及图像的多尺度校正与拼接;此外图像配准是全景成像的核心技术,提高图像配准速度和配准质量是改善全景成像方法的有效手段。多尺度图像处理技术以及图像配准优化方法的研究对于移动旅游服务系统的实现具有重要的意义。本文致力于智慧旅游的实现途径,研究全景图在旅游服务系统中应用的若干关键技术,通过将全景图和GPS采集的旅游路线数据的融合实现黄山风景区移动智能旅游服务系统,探索全景技术对旅游感知的拓展表达。首先,在全景技术的应用研究方面,研究了智慧旅游中多尺度可视化表达方法。通过研究相机定标结果的多尺度推广,将相机在某个尺度下的定标结果推广到多个尺度:(1)相机内参数的变化率等于分辨率的变化率;(2)无论分辨率如何变化,外参数都保持不变;(3)畸变参数也与分辨率无关。实验表明低分辨率上得到的相机参数,经尺度推广公式可以用于高分辨率图像的校正,反之亦然。基于定标参数的多尺度推广,本文将不同尺度的全景图用于旅游服务系统的设计与实现:通过将低尺度近景图设置为高尺度全景图的单击弹出框,使景观的近景图和全景图融合,丰富旅游目的地的景观的可视化表达效果,使得旅游景观的可视化内容更丰富、旅游服务系统更智能。多尺度可视化表达在旅游服务系统中的应用一方面给旅游者带来了更多的感官感受,另一方面简化了旅游服务系统的实现过程。其次,针对全景成像核心技术,本文提出了图像配准拼接优化方案。其过程包括:(1)给出了MA(64,23420,2)混合正交表;(2)根据伽罗华域中的线性相关性给出了正交表的表头构造算法;(3)通过三组专题图像数据库(包括:高分一号遥感图像集、门厅图像集、汽车图像集)和一个综合图像数据库,进行了正交试验,针对提高配准速度和配准质量,分别得出了SIFT方法的两组优化参数。通过SIFT框架内的Lowe和Vedaldi方法进行对比实验,表明配准速度导向型优化参数能够获得较少的配准时间,而配准质量导向型优化参数能够获得较多的配准点数;通过与PCA-SIFT和SURF的对比表明:(1)SIFT速度导向型优化能在多数图像的配准上获得比PCA-SIFT更快的速度,配准质量导向型优化获得的性价比比PCA-SIFT更高;(2)SUFR的速度比SIFT方法要快很多,但是SURF对两幅图像中相同物体的识别偶尔会有失败,从而配准质量导向型优化的成功率要比SURF高。SIFT正交试验的研究使全景图像中相连两幅图像的拼接质量更高、连接更加牢固,进而提高整幅全景图的拼接质量。SIFT方法不是一个固定的、一层不变的法则,对于不同的应用导向,应当设计不同的SIFT优化参数。最后,本文实现了黄山风景区智慧旅游服务系统。从调查对象反映的结果来看:(1)旅游行程设计是开展旅游活动的必要准备工作;(2)针对旅游服务系统设备的适定性选择的调查问卷表明:人们对移动智能手机的依赖正越来越强,旅游服务系统的设计应当首先面向移动终端,设计适合于移动硬件的智能旅游服务系统。由于黄山风景区的地理空间适合移动智能旅游服务系统的二维研究,也符合三维高程研究的目的;黄山风景区景观复杂,相同景点不同季节呈现的自然景观不同;同一季节的相同景点在不同气象条件下表现的景观也不相同;作为世界遗产名录,黄山风景区对景区采取轮流封闭保护的措施,从而适用于空间穿越的虚拟现实研究。本文以黄山风景区为案例地,结合GPS采集数据,通过数据处理模块、地图生成模块、定位模块、全景展示模块实现了黄山风景区智慧旅游服务系统,研究了全景图在移动旅游服务系统中的可视化应用,探讨了全景技术在旅游服务系统中对旅游感知的拓展表达,并探索了地理空间智能感知、旅游行程规划、旅游时空虚拟穿越的问题及实现方式。