全景圖像的拼接技術(shù)研究.pdf

1、獲得高質(zhì)量的全景圖通常需要昂貴的專用拍攝設(shè)備，而且拍攝時(shí)需要進(jìn)行參數(shù)的精確校準(zhǔn)。而采用普通攝像設(shè)備獲得全景圖雖然較靈活且成本較低，但照片可能出現(xiàn)扭曲、重疊、傾斜和色差等問(wèn)題。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，人們用圖像拼接的方法代替特殊攝像設(shè)備，同樣可獲得超寬視角、大視野、高分辨率的全景圖像。利用圖像拼接技術(shù)自動(dòng)建立的大型、高分辨率的全景圖，被廣泛應(yīng)用于攝影測(cè)量學(xué)、航空、醫(yī)學(xué)、遙感、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、模式識(shí)別、數(shù)字視頻、運(yùn)動(dòng)分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、圖像處理和計(jì)

2、算機(jī)圖形學(xué)等研究領(lǐng)域。 本文在詳細(xì)分析全景圖拼接技術(shù)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要論述了全景圖拼接技術(shù)的基本概念、基本步驟和典型算法，對(duì)全景圖特征檢測(cè)及匹配的典型算法進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)比了Harris角點(diǎn)檢測(cè)、LoG輪廓特征提取、Canny邊緣檢測(cè)及Sobel邊緣檢測(cè)算子的實(shí)例效果，進(jìn)而分析了特征模板匹配、基于特征線段比值和邊緣輪廓的配準(zhǔn)等特征匹配典型算法的優(yōu)缺點(diǎn)。 根據(jù)現(xiàn)有特征配準(zhǔn)算法存在的問(wèn)題，本文嘗試采用一種改進(jìn)的柱面全

3、景圖特征配準(zhǔn)算法，并以拼接浙江東方職業(yè)技術(shù)學(xué)院籃球場(chǎng)的部分柱面圖為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先通過(guò)旋轉(zhuǎn)拍攝方式獲取圖像并進(jìn)行幾何校正。其次對(duì)Sobel邊緣檢測(cè)算子進(jìn)行某些改進(jìn)，用改進(jìn)的Sobel算子自動(dòng)檢測(cè)提取特征點(diǎn)。該算法以鄰域邊緣量與整幅圖像的平均邊緣量之差來(lái)衡量以某點(diǎn)為中心的區(qū)域與其它區(qū)域的差異，以便較準(zhǔn)確地找到特征區(qū)，并采用自適應(yīng)方法較為適當(dāng)?shù)刈灾髡{(diào)整基準(zhǔn)特征塊大小。然后采用三步搜索策略，通過(guò)采用特征模板匹配算法(互相關(guān)法)，利用統(tǒng)一變

4、換公式，依據(jù)簡(jiǎn)單的矩陣運(yùn)算，較為準(zhǔn)確地查找圖像縫合點(diǎn)，較好地完成相鄰圖像在平面上的配準(zhǔn)，并求出圖像之間的平移參數(shù)，把相鄰圖像在平面上的配準(zhǔn)情況整體反映在投影柱面上。當(dāng)光照條件不盡相同時(shí)，可能產(chǎn)生亮度不連續(xù)的拼縫現(xiàn)象，采用漸入漸出法或Szeliski法，將圖像重疊區(qū)域的灰度值按漸變系數(shù)相加合成全景圖像，實(shí)現(xiàn)圖像重疊部分的平滑處理。最后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，列舉算法技術(shù)指標(biāo)，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)的拼接算法除重配率沒(méi)有得到較為明顯的