基于相机平移模式下的图像拼接技术研究

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1、万方数据第17卷V01．17第1l期No．1l电子设计工程ElectronicDesignEngineering2009年11月Nov．2009基才相机平移模式下的图像拼接技术研究丁晓娜。李静．雷鸣(西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安710032)摘要：提出一种基于相机平移模式下的图像拼接算法。对4幅相互重叠的待拼接图像，首先进行图像锐化，再利用像素灰度相关性寻找这4幅图像的最佳缝合位置，最后利用平滑因子对4幅图像的重叠区域进行平滑操作，最终实现4幅图像的无缝拼接。实验证明该算法合理。可行性强。能够达到良好的拼接效果。关键词：图像锐化；灰度相似性；图像匹配；平滑因子；图像拼接中图

2、分类号：TP75l文献标识码：A文件编号：1674—6236(20019)ll一0076—03ResearchofamosaicalgorithmforstaticimagestakenbycamerawithtranslationDINGXiao—na，LIJing，LEIMing(SchoolofElectronicInformationEngineering,Xi'anTechnologicalUniversity,Xi'an710032，China)Abstract：Animprovedalgorithmusedingrayimagemosaicispresentedinth

3、ispaper，andthesefourimagesusedaretakenbyacamerawithtranslation．Firstly，weusetheimagesharpeningalgorithmtodealwiththeseimageswhichhaveoverlappedarea，thensearchabestmatchingpointinanotherimagebasedongrayrelativity，finallymergeovedappedimageareadatabyusingsmoothfactorsandthengetthewholeimagewithou

4、tpatchlines．Alotofexperimentsshowthatthisalgorithmismoreeffectiveandexactformostovedappedimages．Keywords：imagesharpening；graysimilarity；imagematching；smoothfactor；imagefusion1引言自然界是一个丰富的信息源，但由于单一相机视场范围的限制，无法一次拍摄出视角宽，“的视场。近年来，随着生物科学的发展，人们对于昆虫复眼结构及成像机理的认识更为透彻。根据现有的实验结果，昆虫复眼由按固定方式排列的许多小的单眼组成．每个小眼都

5、对应一个相应的小视场．每个小视场义有一部分相互重叠．从而构成昆虫复眼广视场角的特征，然后经昆虫神经系统处理得到完整的视场信息。人们借鉴“蝇眼”的成像机理。将多个相机放置在不同位置获取网像。不同位置的相机覆盖含有目标物体的整个视场，往往得到一组序列网像。然而这些图像中存在大量冗余信息。如何简单有效地表示真实世界成为目前研究的热点。图像拼接技术I卜。I就是对一组相互问存在重叠Ⅸ域的图像序列实施配准．最后拼接成一幅包含这组图像序列信息的宽视场、完整的新图像的技术。图像拼接包含图像的预处理、最佳拼接缝的定位及图像的平滑过渡3个过程。2图像拼接技术这里是在焦距、光照等不变的情况下通过拼接沿水平

6、和垂直方向移动相机拍摄到的静态图像来模拟复眼成像的基本过程141。由于各个相机(“小眼”)的放置位置是按照一定规则设置的，且相机移动放置过程中整个系统的光学参数和T作时收稿日期：2009—06—10稿件编号：200906038的物距一定．因此所获得的不同位置的4幅图的重叠比例也是一定的。图l为所获取的相邻4幅图像的关系示意图。图1待拼接的相邻4幅图像的关系示意图获取图像后。首先对图像进行边缘检测的预处理．并确定相邻图像在高度，宽度上的重叠程度．利用图像重叠Ⅸ域对应像素点厌度值的相似性对图像进行配准，最后对配准后的网像进行平滑拼接．得到一个大视场范围的全景图。2．1图像预处理由于这里所

7、采集的图像不是在同一时刻同一地点拍摄得到的．光照度的不均以及曝光强度的不同导致在不同角度采集到的4幅图像的灰度值会有不同程度的偏移，而且拍摄时不可避免的出现各种噪声、畸变和对比度降低等状况，也会导致图像中包含的有效信息减少。如果直接对所采集的图像进行匹配，往往得不到理想的结果15J。为了提高图像配准的精度和拼接的质量，必须先将图像转化为灰度图像Gray(i，作者简介：丁晓娜(1983一)．女，山西运城人．硕士研究生。研究方向：信号与信息处理。-76-万方数