基于改进SIFT的柱面全景图像拼接算法研究
发布时间：2021-06-13 22:40
图像拼接就是将多幅相互间存在一定重叠区域且视角较小的图像序列进行配准和融合等操作,形成一幅包含更多信息的宽视角图像。其中,全景图像拼接作为图像拼接技术的一个主要应用方向,已成为了计算机视觉和数字图像处理领域的研究热点。本文主要研究基于特征的全景图像拼接过程中的基本原理和关键技术。首先针对传统SIFT算法复杂度较高且配准效率低等问题,基于重叠区域提出一种快速的SIFT特征检测算法,大大减少了运算时间。其次,在SIFT特征匹配过程中,通过将重叠区域分块处理,将变换矩阵参数估计过程进行简化,减少了特征匹配的迭代次数。同时通过验证变换矩阵的正确性,保证了后续特征点匹配的正确性,提高了匹配效率。然后,针对动态场景图像拼接不能很好地解决曝光差异和融合鬼影,本文基于动态规划思想,提出一种结合纹理差异扩展最佳缝合线搜索准则的改进算法,并结合一种分段线性加权融合算法消除曝光差异,实现无鬼影融合。最后,基于本文提出的改进算法,采用柱面投影模型实现了无序图像的柱面全景图像拼接。实验证明,本文方法不仅消除了鬼影,减小了曝光差异的影响,同时还提高了运算效率。
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柱面投影模型
a) 原始图像 b)柱面投影图像图 2-2 柱面投影效果图Fig.2-2 The result of Cylindrical projectio立方体投影模型投影模型在拍摄图像时以场景中心点为固定原点，从，拍摄视角为 90 度的多幅图像，然后分别投影到立式原理简单，但这种方法通常要求图像相邻平面之间必须达到 90 度，使得图像的获取和相机的定位困难较的广角镜头或者鱼眼镜头，但代价较大[42]。因此一般球面投影模型影模型是以一个场景固定点为球心，从水平和垂直两摄，然后，分别计算图像映射到球面模型上的精度和影到同一个球面上[42]。由于将采集到的图像从平面投，要求平面图像在水平和垂直方向上都是非线性的，
a）原图像 b) 刚体变换 c) 仿射变换 d) 投影变换图 2-3 投影变换模型Fig.2-3 Projective transformation model（1）刚性变换刚体变换是指经过坐标变换后，一幅图像到另一幅图像中的物体的离和角度仍然保持不变，且能保持物体原有的形状和大小。二维空间体变换公式为： 52sincoscossin1''mmyxyx (2中， 为图像的旋转角度，2m 和5m 为水平和垂直方向上的平移量。它的形式 H 如下所示： 001sincoscossin52mmH (2
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不变矩相似度的快速图像拼接[J]. 何佳华,吴斌,张红英. 微型机与应用. 2017(12)
[2]基于SIFT特征提取和最佳缝合线的图像拼接技术[J]. 刘雨航,金一,竺长安. 机械与电子. 2017(06)
[3]结合投影误差校正的快速SIFT图像拼接[J]. 赵岩,陈月,王世刚. 光学精密工程. 2017(06)
[4]柱面全景图像拼接方法的仿真分析[J]. 朱宁宁. 测绘学报. 2017(04)
[5]局部特征及视觉一致性的柱面全景拼接算法[J]. 朱庆辉,尚媛园,邵珠宏,尹晔. 中国图象图形学报. 2016(11)
[6]基于SIFT特征的彩色图像拼接方法研究[J]. 张永梅,张晨希,郭莎. 计算机测量与控制. 2016(08)
[7]快速非局部均值图像去噪算法[J]. 周兵,韩媛媛,徐明亮,李炜,裴银祥,吕培,周力为. 计算机辅助设计与图形学学报. 2016(08)
[8]图像局部特征自适应的快速SIFT图像拼接方法[J]. 陈月,赵岩,王世刚. 中国光学. 2016(04)
[9]基于区域分块与尺度不变特征变换的图像拼接算法[J]. 李玉峰,李广泽,谷绍湖,龙科慧. 光学精密工程. 2016(05)
[10]基于最佳缝合线的序列遥感图像拼接融合方法[J]. 秦绪佳,王琪,王慧玲,郑红波,陈胜男. 计算机科学. 2015(10)
博士论文
[1]图像拼接技术研究[D]. 方贤勇.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于全景视频的3D实景漫游技术实现[D]. 聂颖彬.深圳大学 2017
[2]基于圆柱面的快速全景图像拼接算法研究[D]. 任刚.杭州电子科技大学 2017
[3]宽视角图像拼接关键技术研究与实现[D]. 刘洋.电子科技大学 2016
[4]快速创建全景视频及去鬼影方法的研究与实现[D]. 袁晨鸿.哈尔滨工业大学 2013
[5]全景图像拼接关键技术研究[D]. 赵书睿.电子科技大学 2013
[6]基于SIFT的图像配准与拼接技术研究[D]. 袁杰.南京理工大学 2013
[7]动态场景拼接技术的研究与实现[D]. 徐光著.重庆大学 2011
本文编号：3228487
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
柱面投影模型
a) 原始图像 b)柱面投影图像图 2-2 柱面投影效果图Fig.2-2 The result of Cylindrical projectio立方体投影模型投影模型在拍摄图像时以场景中心点为固定原点，从，拍摄视角为 90 度的多幅图像，然后分别投影到立式原理简单，但这种方法通常要求图像相邻平面之间必须达到 90 度，使得图像的获取和相机的定位困难较的广角镜头或者鱼眼镜头，但代价较大[42]。因此一般球面投影模型影模型是以一个场景固定点为球心，从水平和垂直两摄，然后，分别计算图像映射到球面模型上的精度和影到同一个球面上[42]。由于将采集到的图像从平面投，要求平面图像在水平和垂直方向上都是非线性的，
a）原图像 b) 刚体变换 c) 仿射变换 d) 投影变换图 2-3 投影变换模型Fig.2-3 Projective transformation model（1）刚性变换刚体变换是指经过坐标变换后，一幅图像到另一幅图像中的物体的离和角度仍然保持不变，且能保持物体原有的形状和大小。二维空间体变换公式为： 52sincoscossin1''mmyxyx (2中， 为图像的旋转角度，2m 和5m 为水平和垂直方向上的平移量。它的形式 H 如下所示： 001sincoscossin52mmH (2
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不变矩相似度的快速图像拼接[J]. 何佳华,吴斌,张红英. 微型机与应用. 2017(12)
[2]基于SIFT特征提取和最佳缝合线的图像拼接技术[J]. 刘雨航,金一,竺长安. 机械与电子. 2017(06)
[3]结合投影误差校正的快速SIFT图像拼接[J]. 赵岩,陈月,王世刚. 光学精密工程. 2017(06)
[4]柱面全景图像拼接方法的仿真分析[J]. 朱宁宁. 测绘学报. 2017(04)
[5]局部特征及视觉一致性的柱面全景拼接算法[J]. 朱庆辉,尚媛园,邵珠宏,尹晔. 中国图象图形学报. 2016(11)
[6]基于SIFT特征的彩色图像拼接方法研究[J]. 张永梅,张晨希,郭莎. 计算机测量与控制. 2016(08)
[7]快速非局部均值图像去噪算法[J]. 周兵,韩媛媛,徐明亮,李炜,裴银祥,吕培,周力为. 计算机辅助设计与图形学学报. 2016(08)
[8]图像局部特征自适应的快速SIFT图像拼接方法[J]. 陈月,赵岩,王世刚. 中国光学. 2016(04)
[9]基于区域分块与尺度不变特征变换的图像拼接算法[J]. 李玉峰,李广泽,谷绍湖,龙科慧. 光学精密工程. 2016(05)
[10]基于最佳缝合线的序列遥感图像拼接融合方法[J]. 秦绪佳,王琪,王慧玲,郑红波,陈胜男. 计算机科学. 2015(10)
博士论文
[1]图像拼接技术研究[D]. 方贤勇.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于全景视频的3D实景漫游技术实现[D]. 聂颖彬.深圳大学 2017
[2]基于圆柱面的快速全景图像拼接算法研究[D]. 任刚.杭州电子科技大学 2017
[3]宽视角图像拼接关键技术研究与实现[D]. 刘洋.电子科技大学 2016
[4]快速创建全景视频及去鬼影方法的研究与实现[D]. 袁晨鸿.哈尔滨工业大学 2013
[5]全景图像拼接关键技术研究[D]. 赵书睿.电子科技大学 2013
[6]基于SIFT的图像配准与拼接技术研究[D]. 袁杰.南京理工大学 2013
[7]动态场景拼接技术的研究与实现[D]. 徐光著.重庆大学 2011
本文编号：3228487
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