基于手持拍攝方式的柱面全景圖的自動識別和生成.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于圖像繪制技術(shù)的全景圖技術(shù)得到了廣泛的應用。其中，基于手持拍攝方式獲取組圖進而重建全景圖的方法被廣泛地應用于網(wǎng)站建設、產(chǎn)品展示、虛擬展覽、旅游宣傳和多媒體效果等。本文主要就基于手持拍攝方式的柱面全景圖的自動識別與生成方法進行了研究。針對手持拍攝方式的復雜性和隨機性，本文在關(guān)鍵點的檢測與匹配、光束平差調(diào)整和圖像融合等方面進行了算法上的改進，生成了效果理想的柱面全景圖。 關(guān)鍵點的檢測和匹

2、配是全景圖拼接成功的基礎和前提。在分析了手持拍攝方式獲取的組圖特性的基礎上，本文采用了基于特征的彩色尺度不變特征變換(CSIFT)方法對序列圖像進行關(guān)鍵點的檢測與匹配，使得描述符對顏色變化和幾何變化都能夠保持很好的魯棒性；同時，針對室外場景的特殊性，對顏色不變量的形式進行了簡化，建立了效率更高的CSIFT算法。 由于手持拍攝方式的隨機性，造成相機運動非常復雜，使得光束平差方法不能直接用于此類素材的全景圖拼接。本文提出了一種新的基

3、于不變量理論的光束平差方法，通過建立一種簡化且不受旋轉(zhuǎn)矩陣影響的光束平差代價函數(shù)，可在不直接考慮相機方向參數(shù)的情況下對全景圖進行后期處理，實現(xiàn)了對全景圖重建效果的精細調(diào)整。 全景圖拼接后還需要進行圖像補償和圖像融合的平滑處理，來消除明顯的亮度差異和拼接線痕跡，保證輸出的全景圖達到令人滿意的效果。本文建立了基于權(quán)重補償和改進的多波段色彩融合的平滑處理算法。首先，通過對光度測量參數(shù)的處理，減輕了拼接處亮度的明顯變化。然后，采用了適合

4、手持拍攝方式的色彩融合算法，即通過圖像外插保證了重疊區(qū)域高度和寬度的相等，同時根據(jù)相鄰圖像特征在不同頻率帶的差異得出相應頻率帶內(nèi)融合區(qū)域的大小和加權(quán)系數(shù)，從而消除了重疊區(qū)域的拼接線痕跡，實現(xiàn)了圖像的平滑過渡。 最后，本文就提出和建立的系列算法的可行性和有效性進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明，改進后的CSIFT能很好地適用于室外場景中的關(guān)鍵點檢測和特征匹配；新的光束平差方法能夠?qū)κ殖峙臄z的全景圖進行很好的精細調(diào)整，大大改善了全景圖的重