面向虛擬視點的全景視頻拼接算法研究.pdf

1、近年來，虛擬特寫變得越來越炙手可熱，各種各樣的虛擬特寫算法相繼被提出，其中基于圖像的虛擬特寫以其簡單的圖像融合的方式取代傳統(tǒng)的幾何繪制的方法，越來越被研究學者所喜愛，因此提出了許多各種各樣的圖像處理的算法，本文在借鑒其圖像處理的方法上，引入光流場效應，彌補二維圖像上深度信息丟失的缺陷。
　　光流場的圖像處理方法是現(xiàn)在很多圖像處理以及計算機視覺中大量應用的一種科學技術，因其表述了物體運動以及物體變化的一種明確的結果；同時在機器人導航

2、的應用中，光流場也表現(xiàn)出其得天獨厚的優(yōu)勢，因此受到越來越多的關注。本文在基于圖像繪制的基礎上引入光流場，提出了基于光流場的圖像虛擬特寫算法，使得圖像虛擬特寫結果真實可靠，同時本算法應用在機器人導航平臺上。本文通過訓練真實圖像，對基于光流場的圖像融合以及基于光流場的圖像虛擬特寫進行了深入的研究，完成以下結果：
　　提出了一種基于遮擋的圖像融合方法。該方法針對現(xiàn)有技術中，由于遮擋帶來圖像融合時帶來的拼接鬼影的問題，采用流場來估計圖像遮

3、擋，通過選取融合帶來避免圖像遮擋，同時采用加權平均的方法進行圖像融合。經(jīng)實驗結果分析，采用此方法，可以得到高質量的無縫圖像結果，同時降低了圖像計算復雜度。
　　實現(xiàn)了虛擬圖像的自動生成。針對現(xiàn)階段圖像虛擬特寫中，存儲量過大，以及圖像失真等問題，提出了虛擬圖像的自動生成的多步遞進操作，分別為：圖像預處理（顏色幾何校正）、光流場計算、視點間漫游以及類深度放大，這些組成一個完全自主的生成系統(tǒng)。其中，通過能量函數(shù)來精確計算輸入圖像序列之間

4、的光流場，以光流場的特性以及圖像序列間的單應變換，估計視角變換關系。同時，利用光流場計算圖像不同區(qū)域的深度結果，勾勒出圖像前景背景。從實驗結果來看，摒棄了虛擬場景由大量圖像堆砌而造成存儲量過大的問題，同時相對于圖像簡單放大，其結果更加真實。
　　完成了機器人基于虛擬圖像的簡單導航。針對機器人在完全陌生的環(huán)境中，需要建立認知地圖或者需要與存儲目標點圖像等高消耗的問題，采用基于算法生成的虛擬圖像，利用圖像配準方法，通過計算圖像之間的相