大視場圖像拼接：原理和應(yīng)用.pdf

1、隨著數(shù)字記錄設(shè)備(數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等)越來越便宜,我們希望親手拍攝得到的圖像或視頻變得更加有用和有趣,所以研究者們開始發(fā)掘數(shù)字圖像和數(shù)字視頻的各種應(yīng)用.該文主要討論的是圖像序列和視頻以不同形式表達(dá)的方法,突破設(shè)備本身的物理限制,利用大視場的圖像拼接技術(shù)構(gòu)建全景圖像,以及基于此的全景QTVR的應(yīng)用.該文詳細(xì)討論了圖像拼接的幾個(gè)基本步驟:圖像對準(zhǔn)、再投影流形、平滑處理.圖像對準(zhǔn)是圖像拼接的基礎(chǔ),也是其它一些圖像處理的基礎(chǔ),如圖像融合.我

2、們分別討論了直接法的圖像的幾何學(xué)對準(zhǔn)和光度學(xué)對準(zhǔn).在幾何學(xué)對準(zhǔn)中我們分別討論了直接法圖像對準(zhǔn)和基于特征的圖像對準(zhǔn),并作了比較.我們采用的是基于頻域仿射模型的光流方程,即首先計(jì)算比較大的空間變換,然后再對其進(jìn)行透視變換求精,實(shí)驗(yàn)證明這樣即可以獲得較好的效果,也提高了計(jì)算速度.在光度學(xué)對準(zhǔn)中,我們采用了一個(gè)光度模型,使圖像曝光得到校正.接著,我們列舉了四種再投影模型:平面流形、柱面流型、球面流形,還有一種流形投影.這幾種模型分別以不同形式對

3、全景圖像進(jìn)行表達(dá),我們選取平面流形作為全景圖像的投影模型,選取柱面流作為全景QTVR再投影的模型.對于相機(jī)繞固定中心旋轉(zhuǎn)拍攝四周場景的情形,柱面流形能較真實(shí)地復(fù)原場景的本來面貌.如果沒有平滑處理,那么我們得到的拼接圖像將會有明顯的縫隙,所以必須尋找一個(gè)良好的平滑函數(shù)以消除這種縫隙.我們分別列舉了幾種平滑函數(shù),并一一作了比較,最后我們選擇最近圖像中心函數(shù)作為平滑函數(shù),取得了滿意的效果.為了構(gòu)造大視場的全景圖像,我們必須對某一場景進(jìn)行往復(fù)拍