多路视频流图像拼接系统的研究与实现

发布时间：2017-09-01 06:48

  本文关键词：多路视频流图像拼接系统的研究与实现

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【摘要】：全景视频监控系统,即多路视频流实时传输并对每帧图像进行拼接为全景图,在医学构图、现场监控等很多领域都有十分广泛的应用,而对于视频全景的实时播放仍在研究阶段。视频解码、分屏展示、图像拼接是本文的研究重点。分屏展示即将接收的视频在同一屏幕不同位置进行播放,图像拼接技术就是将数张有重叠部分的图像,可能是不同时间、不同视角或者不同传感器获得的图像,拼成一幅大型无缝高分辨率图像的技术。针对图像涉及到转换问题,本文采用投影变换处理后对图像进行拼接,并查看拼接效果。本文以本地视频和网络摄像头采集的多路视频流为研究对象,针对现有的实时拼接算法进行总结、分析并实现,并投影坐标变换的方法将图像进行预处理,并查看拼接结果,主要工作如下:(1)实现了视频解码、视频播放以及图像处理的基本功能,主要使用了FFmpeg编解码库对视频解码,SDL库进行视频播放,OpenCV库进行图像处理,在此基础上,对本地视频以及网络摄像头实时传输的视频流分别进行试验,对解编码的每一帧图像进行播放,并可以对每一帧图像进行锐化、柔化、灰度化处理。(2)实现了图像特征点的提取功能以及特征点间的匹配功能,主要实现了Harris角点、FAST特征点、SURF特征点、SIFT特征点的提取功能,以及对SURF特征向量、SIFT特征向量、BRIEF特征向量、ORB特征向量的特征点进行匹配的功能,并使用RANSAC算法消除匹配错误的特征点对,求得精确的转换矩阵,进行特征点的精确匹配。利用OpenCV实现了特征点的查找、匹配,以及图像融合拼接全景图的功能,并展示处理效果。(3)实现了不同投影方式下的进行图像拼接的功能,包括二维平面、球体、圆柱体的投影变换,并且对图像投影变换之后进行拼接,观察拼接效果。本文完成了视频的分屏同时播放、图像中特征点的提取并匹配以及视频图像的拼接的功能系统,并通过不同的视频对拼接算法进行了测试与分析,为以后的更为复杂的视频拼接系统的实现奠定了基础。
【关键词】：视频解码 图像处理 图像拼接 投影变换
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;TN948.6
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-13
• 缩略语对照表13-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 论文的研究背景及意义16-17
• 1.2 研究现状17-19
• 1.3 研究内容19
• 1.4 论文结构19-20
• 第二章 视频解码以及播放框架20-30
• 2.1 主流编码技术20-21
• 2.2 系统的解码流程21-24
• 2.2.1 FFmpeg解码21-23
• 2.2.2 OpenCV解码23-24
• 2.3 视频的播放24-26
• 2.4 基本图像处理26-28
• 2.4.1 图像类型详解26-27
• 2.4.2 图像基本处理27-28
• 2.5 总结和思路28-30
• 第三章 图像拼接技术30-56
• 3.1 图像配准技术30-31
• 3.2 图像配准算法31-51
• 3.2.1 基于模板匹配的图像配准算法31-34
• 3.2.2 基于特征的图像配准算法34-51
• 3.3 图像投影变换51-54
• 3.3.1 平面投影51-52
• 3.3.2 圆柱体投影52-53
• 3.3.3 球体投影53-54
• 3.4 图像融合54
• 3.5 本章总结54-56
• 第四章 系统的设计原理与实现方法56-68
• 4.1 系统的需求分析与设计56-57
• 4.2 系统的主要模块57
• 4.3 系统的功能实现57-64
• 4.3.1 视频播放框架57-60
• 4.3.2 图像配准60-63
• 4.3.3 不同模型的投影63-64
• 4.4 实验环境以及功能总结64-66
• 4.4.1 实验环境64
• 4.4.2 实现功能64
• 4.4.3 实现界面64-66
• 4.5 本章小结66-68
• 第五章 系统测试和结果分析68-78
• 5.1 视频播放及图像基本处理68-71
• 5.1.1 播放功能测试68-70
• 5.1.2 视频基本处理功能测试70-71
• 5.2 图像特征点的检测与匹配71-74
• 5.2.1 特征点提取72-73
• 5.2.2 特征匹配73-74
• 5.3 投影变换并图像拼接74-76
• 5.4 实验结果总结76-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 本文总结78
• 6.2 展望78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-86
• 作者简介86-87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：770566