基于多單應(yīng)陣的圖像拼接.pdf

1、數(shù)字圖像拼接是當(dāng)前圖像處理領(lǐng)域中的一個熱點研究問題，它可以將多幅含有重疊區(qū)域的部分場景圖像組合成一張包含完整場景的高分辨率和廣視角的圖像。該技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了遙感、醫(yī)學(xué)、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域。
　　圖像拼接技術(shù)主要由圖像配準(zhǔn)和圖像融合組成，其中圖像融合技術(shù)需要以圖像配準(zhǔn)技術(shù)為基礎(chǔ)，因此圖像配準(zhǔn)是圖像拼接技術(shù)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。基于特征的圖像配準(zhǔn)由于其計算量小、使用范圍廣和高魯棒性等優(yōu)點，已經(jīng)成為了圖像配準(zhǔn)的主流技術(shù)。經(jīng)典的圖像配準(zhǔn)方法以

2、投影矩陣作為配準(zhǔn)模型，采用隨機抽樣一致性算法迭代計算完成特征點的匹配和配準(zhǔn)模型參數(shù)的求解。
　　然而隨機抽樣一致性算法無法保證每一次計算的結(jié)果一致，這樣會導(dǎo)致模型參數(shù)計算結(jié)果的變化，進(jìn)而導(dǎo)致圖像拼接結(jié)果的變化。本文研究并分析了隨機抽樣一致性算法匹配特征點對和計算配準(zhǔn)模型參數(shù)結(jié)果不穩(wěn)定的現(xiàn)象及其原因。然后綜合考慮了特征點描述子的相似性和特征點對位置在空間分布的一致性，提出了一種新的剔除誤匹配點對的方法。最后采用優(yōu)化的方法完成了配準(zhǔn)模

3、型參數(shù)的計算。
　　另一方面，傳統(tǒng)的圖像配準(zhǔn)方法大都選用8參數(shù)的投影矩陣作為配準(zhǔn)模型，但是投影矩陣只適合圖像中包含一個平面的情況。如果圖像中包含多個平面，采用投影矩陣作為配準(zhǔn)模型會導(dǎo)致不正確的配準(zhǔn)結(jié)果，進(jìn)而使拼接后的圖像出現(xiàn)錯位等現(xiàn)象。針對多平面的圖像拼接，本文提出一種基于多單應(yīng)陣的非線性配準(zhǔn)模型，通過高斯混合模型分類出不同平面上的特征點對，然后根據(jù)相應(yīng)的點對分別計算出每一平面對應(yīng)的單應(yīng)矩陣，將這些單應(yīng)陣融合在一起，構(gòu)成最終的配準(zhǔn)