基于圓柱面的快速全景圖像拼接算法研究.pdf

1、全景圖像拼接技術(shù)通過(guò)圖像增強(qiáng)、配準(zhǔn)、融合等處理，將同一地點(diǎn)、時(shí)間拍攝的具有一定重合度的序列圖像（視頻）合成一張具有全部輸入圖像信息的大視場(chǎng)圖像。在軍事和民用方面具有廣泛的應(yīng)用。獲得無(wú)畸變的高質(zhì)量全景圖像，并滿足實(shí)時(shí)性要求，是目前圖像拼接技術(shù)亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。采用圓柱面映射模型的全景圖像具有質(zhì)量均勻，細(xì)節(jié)、真實(shí)度高等優(yōu)點(diǎn)，為解決拼接過(guò)程中存在的畸變、重影、拼縫等問(wèn)題，本文針對(duì)基于圓柱面的快速全景圖像拼接算法開展研究。
　　本研究主

2、要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)圓柱面映射存在的焦距估計(jì)問(wèn)題，并提高圖像拼接算法中特征點(diǎn)匹配效率，提出了一種基于預(yù)測(cè)的快速特征點(diǎn)匹配算法和基于單應(yīng)矩陣的焦距修正算法。設(shè)計(jì)的全景圖像拼接算法首先使用基于梯度的圖像清晰度檢測(cè)算法選擇高質(zhì)量圖像作為待拼接圖像，然后提取 Harris角點(diǎn)并計(jì)算方向梯度直方圖（Histogram of Oriented Gradient, HOG）描述子；然后采用基于預(yù)測(cè)的快速匹配算法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，使用簡(jiǎn)化的基于純旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的

3、焦距估計(jì)算法估計(jì)出焦距初值后，采用基于單應(yīng)矩陣的焦距修正算法得到更精確的焦距值；最后將平面圖像投影至圓柱平面并合成全景圖像。拼接實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的算法能夠快速地合成高質(zhì)量的全景圖像，拼接后的圖像畸變小。⑵為解決拼接過(guò)程中縫合線通過(guò)運(yùn)動(dòng)物體或配準(zhǔn)不準(zhǔn)確區(qū)域等情況導(dǎo)致融合圖像出現(xiàn)的鬼影、重影、拼縫問(wèn)題，提出了一種基于差異圖像加權(quán)的最佳縫合線算法，采用基于多分辨率分析的多模式分區(qū)圖像融合算法解決拼接線問(wèn)題。該算法首先對(duì)重疊圖像區(qū)域劃分為過(guò)渡