基于改進SIFT的柱面全景圖像拼接算法研究
發(fā)布時間：2021-06-13 22:40
圖像拼接就是將多幅相互間存在一定重疊區(qū)域且視角較小的圖像序列進行配準和融合等操作,形成一幅包含更多信息的寬視角圖像。其中,全景圖像拼接作為圖像拼接技術的一個主要應用方向,已成為了計算機視覺和數(shù)字圖像處理領域的研究熱點。本文主要研究基于特征的全景圖像拼接過程中的基本原理和關鍵技術。首先針對傳統(tǒng)SIFT算法復雜度較高且配準效率低等問題,基于重疊區(qū)域提出一種快速的SIFT特征檢測算法,大大減少了運算時間。其次,在SIFT特征匹配過程中,通過將重疊區(qū)域分塊處理,將變換矩陣參數(shù)估計過程進行簡化,減少了特征匹配的迭代次數(shù)。同時通過驗證變換矩陣的正確性,保證了后續(xù)特征點匹配的正確性,提高了匹配效率。然后,針對動態(tài)場景圖像拼接不能很好地解決曝光差異和融合鬼影,本文基于動態(tài)規(guī)劃思想,提出一種結合紋理差異擴展最佳縫合線搜索準則的改進算法,并結合一種分段線性加權融合算法消除曝光差異,實現(xiàn)無鬼影融合。最后,基于本文提出的改進算法,采用柱面投影模型實現(xiàn)了無序圖像的柱面全景圖像拼接。實驗證明,本文方法不僅消除了鬼影,減小了曝光差異的影響,同時還提高了運算效率。
【文章來源】：西南科技大學四川省
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
柱面投影模型
a) 原始圖像 b)柱面投影圖像圖 2-2 柱面投影效果圖Fig.2-2 The result of Cylindrical projectio立方體投影模型投影模型在拍攝圖像時以場景中心點為固定原點，從，拍攝視角為 90 度的多幅圖像，然后分別投影到立式原理簡單，但這種方法通常要求圖像相鄰平面之間必須達到 90 度，使得圖像的獲取和相機的定位困難較的廣角鏡頭或者魚眼鏡頭，但代價較大[42]。因此一般球面投影模型影模型是以一個場景固定點為球心，從水平和垂直兩攝，然后，分別計算圖像映射到球面模型上的精度和影到同一個球面上[42]。由于將采集到的圖像從平面投，要求平面圖像在水平和垂直方向上都是非線性的，
a）原圖像 b) 剛體變換 c) 仿射變換 d) 投影變換圖 2-3 投影變換模型Fig.2-3 Projective transformation model（1）剛性變換剛體變換是指經過坐標變換后，一幅圖像到另一幅圖像中的物體的離和角度仍然保持不變，且能保持物體原有的形狀和大小。二維空間體變換公式為： 52sincoscossin1''mmyxyx (2中， 為圖像的旋轉角度，2m 和5m 為水平和垂直方向上的平移量。它的形式 H 如下所示： 001sincoscossin52mmH (2
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于不變矩相似度的快速圖像拼接[J]. 何佳華,吳斌,張紅英. 微型機與應用. 2017(12)
[2]基于SIFT特征提取和最佳縫合線的圖像拼接技術[J]. 劉雨航,金一,竺長安. 機械與電子. 2017(06)
[3]結合投影誤差校正的快速SIFT圖像拼接[J]. 趙巖,陳月,王世剛. 光學精密工程. 2017(06)
[4]柱面全景圖像拼接方法的仿真分析[J]. 朱寧寧. 測繪學報. 2017(04)
[5]局部特征及視覺一致性的柱面全景拼接算法[J]. 朱慶輝,尚媛園,邵珠宏,尹曄. 中國圖象圖形學報. 2016(11)
[6]基于SIFT特征的彩色圖像拼接方法研究[J]. 張永梅,張晨希,郭莎. 計算機測量與控制. 2016(08)
[7]快速非局部均值圖像去噪算法[J]. 周兵,韓媛媛,徐明亮,李煒,裴銀祥,呂培,周力為. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2016(08)
[8]圖像局部特征自適應的快速SIFT圖像拼接方法[J]. 陳月,趙巖,王世剛. 中國光學. 2016(04)
[9]基于區(qū)域分塊與尺度不變特征變換的圖像拼接算法[J]. 李玉峰,李廣澤,谷紹湖,龍科慧. 光學精密工程. 2016(05)
[10]基于最佳縫合線的序列遙感圖像拼接融合方法[J]. 秦緒佳,王琪,王慧玲,鄭紅波,陳勝男. 計算機科學. 2015(10)
博士論文
[1]圖像拼接技術研究[D]. 方賢勇.浙江大學 2005
碩士論文
[1]基于全景視頻的3D實景漫游技術實現(xiàn)[D]. 聶穎彬.深圳大學 2017
[2]基于圓柱面的快速全景圖像拼接算法研究[D]. 任剛.杭州電子科技大學 2017
[3]寬視角圖像拼接關鍵技術研究與實現(xiàn)[D]. 劉洋.電子科技大學 2016
[4]快速創(chuàng)建全景視頻及去鬼影方法的研究與實現(xiàn)[D]. 袁晨鴻.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]全景圖像拼接關鍵技術研究[D]. 趙書睿.電子科技大學 2013
[6]基于SIFT的圖像配準與拼接技術研究[D]. 袁杰.南京理工大學 2013
[7]動態(tài)場景拼接技術的研究與實現(xiàn)[D]. 徐光著.重慶大學 2011
本文編號：3228487
【文章來源】：西南科技大學四川省
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
柱面投影模型
a) 原始圖像 b)柱面投影圖像圖 2-2 柱面投影效果圖Fig.2-2 The result of Cylindrical projectio立方體投影模型投影模型在拍攝圖像時以場景中心點為固定原點，從，拍攝視角為 90 度的多幅圖像，然后分別投影到立式原理簡單，但這種方法通常要求圖像相鄰平面之間必須達到 90 度，使得圖像的獲取和相機的定位困難較的廣角鏡頭或者魚眼鏡頭，但代價較大[42]。因此一般球面投影模型影模型是以一個場景固定點為球心，從水平和垂直兩攝，然后，分別計算圖像映射到球面模型上的精度和影到同一個球面上[42]。由于將采集到的圖像從平面投，要求平面圖像在水平和垂直方向上都是非線性的，
a）原圖像 b) 剛體變換 c) 仿射變換 d) 投影變換圖 2-3 投影變換模型Fig.2-3 Projective transformation model（1）剛性變換剛體變換是指經過坐標變換后，一幅圖像到另一幅圖像中的物體的離和角度仍然保持不變，且能保持物體原有的形狀和大小。二維空間體變換公式為： 52sincoscossin1''mmyxyx (2中， 為圖像的旋轉角度，2m 和5m 為水平和垂直方向上的平移量。它的形式 H 如下所示： 001sincoscossin52mmH (2
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于不變矩相似度的快速圖像拼接[J]. 何佳華,吳斌,張紅英. 微型機與應用. 2017(12)
[2]基于SIFT特征提取和最佳縫合線的圖像拼接技術[J]. 劉雨航,金一,竺長安. 機械與電子. 2017(06)
[3]結合投影誤差校正的快速SIFT圖像拼接[J]. 趙巖,陳月,王世剛. 光學精密工程. 2017(06)
[4]柱面全景圖像拼接方法的仿真分析[J]. 朱寧寧. 測繪學報. 2017(04)
[5]局部特征及視覺一致性的柱面全景拼接算法[J]. 朱慶輝,尚媛園,邵珠宏,尹曄. 中國圖象圖形學報. 2016(11)
[6]基于SIFT特征的彩色圖像拼接方法研究[J]. 張永梅,張晨希,郭莎. 計算機測量與控制. 2016(08)
[7]快速非局部均值圖像去噪算法[J]. 周兵,韓媛媛,徐明亮,李煒,裴銀祥,呂培,周力為. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2016(08)
[8]圖像局部特征自適應的快速SIFT圖像拼接方法[J]. 陳月,趙巖,王世剛. 中國光學. 2016(04)
[9]基于區(qū)域分塊與尺度不變特征變換的圖像拼接算法[J]. 李玉峰,李廣澤,谷紹湖,龍科慧. 光學精密工程. 2016(05)
[10]基于最佳縫合線的序列遙感圖像拼接融合方法[J]. 秦緒佳,王琪,王慧玲,鄭紅波,陳勝男. 計算機科學. 2015(10)
博士論文
[1]圖像拼接技術研究[D]. 方賢勇.浙江大學 2005
碩士論文
[1]基于全景視頻的3D實景漫游技術實現(xiàn)[D]. 聶穎彬.深圳大學 2017
[2]基于圓柱面的快速全景圖像拼接算法研究[D]. 任剛.杭州電子科技大學 2017
[3]寬視角圖像拼接關鍵技術研究與實現(xiàn)[D]. 劉洋.電子科技大學 2016
[4]快速創(chuàng)建全景視頻及去鬼影方法的研究與實現(xiàn)[D]. 袁晨鴻.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]全景圖像拼接關鍵技術研究[D]. 趙書睿.電子科技大學 2013
[6]基于SIFT的圖像配準與拼接技術研究[D]. 袁杰.南京理工大學 2013
[7]動態(tài)場景拼接技術的研究與實現(xiàn)[D]. 徐光著.重慶大學 2011
本文編號：3228487
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