全景图像拼接关键技术研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文全景图像拼接关键技术研究专业：信号与信息处理硕士生：张少坤指导教师：马宗方副教授摘要全景图拼接在城市规划、虚拟现实、地图导航和医学等多个领域有着广泛的应用。目前全景图像的拼接技术是图像处理、计算机视觉等领域的研究热点。其主要目的是使用普通的图像采集设备，完成360度全景图像的制作。本文深入分析研究了目前全景图像拼接技术的原理与方法，并在图像匹配和图像融合两个关键步骤中，提出了基于颜色信息的快速图像匹配算法和基于最佳缝合线改进的图像融合算法，最终设计实现了全景图像拼接系统。具体研

2、究内容如下：（1）针对图像匹配大多数仅利用图像灰度特征，忽视彩色信息，在色彩相近区域易造成误匹配的问题，提出一种基于颜色信息的快速图像匹配算法。该算法引入颜色不变量建立多尺度空间，提取颜色尺度不变特征向量，结合FANN快速搜索匹配算法，实现高维度颜色特征描述向量的精确、快速匹配。（2）针对图像融合中大多数会出现拼接缝隙和重影等问题，提出了一种基于最佳缝合线改进的图像融合算法。首先计算待融合图像重叠区域像素来搜索最佳缝合线，对缝合线两端重叠区域进行扩展计算梯度场，采用泊松编辑方法实现了拼接痕迹和重影的消除。

3、（3）利用本文所提出的算法研发实现了一套高效的自动全景图像拼接系统，并实验验证了所提出的全景图拼接改进方法的正确性和有效性。关键词：全景拼接；颜色模型；尺度空间；特征提取；缝合线西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchonKeyTechnologyofPanoramicImageMosaicSpecialty：SignalandInformationProcessingName：ZhangShaokunInstructor：AssociateProf.MaZongfangAbstractPanoram

4、aimagemosaichaswidelyusedinmanyresearchfieldsofurbanplanning,virtualreality,navigationandmedicineetc.And,itisthehotresearchinthefieldsofimageprocessingandcomputervision.Itsmainpurposeistouseanordinaryimageacquisitiondevicetocompletetheproductionof360-degr

5、eepanoramicimages.Thispaperdeeplyanalyzesandstudiestheprincipleandmethodofthecurrenttechnologyofpanoramicimagemosaic.Inthetwokeystepsofimagematchingandimageblending,afastimagematchingalgorithmbasedoncolorinformationandanimageblendingalgorithmbasedonoptima

6、lsutureimprovementareproposed.Thefinaldesignapanoramicimagemosaicsystem.Thespecificresearchcontentisasfollows:（1）Neglectingthecolorinformation,imagegrayscaleiswidelyusedinimagematching,whichmayleadtheproblemofmismatchinthezonewithsimilarcolors.Thisalgorit

7、hmcalculatescolorinvarianttoestablishmulti-scalespace.Then,takeSIFTthinkingasalesson,extractcolorscaleinvariantfeaturevector.Finally,usingFANNsearchstrategytorealizethepreciseandefficientmatchofhighdimensionfeaturevector.（2）Aimingattheproblemsofblendingga

8、psandghosting,animageblendingalgorithmbasedontheimprovementoftheoptimalsutureisproposed.Firstly,thepixelsintheoverlapregionoftheimagetobefusedarecalculatedtosearchforthebestsuture.Thegradientfieldiscalculatedbyexten