基于角点检测的彩色图像拼接技术

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1、34222009，30(14)计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign·开发与应用·基于角点检测的彩色图像拼接技术兰海滨，王平(1．北京理工大学信息科学技术学院，北京100081；2．国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)摘要：针对彩色图像的拼接问题，提出了一种基于角点检测和仿射变换模型的图像配准算法。利用Harris算子在彩色图像的HSV空间的亮度分量V中检测角点，然后引入基于灰度相关交叉匹配和简化RANSAC算法的两级约束机制确定同名角点，并计算图像仿射变换模型参数，实现图像配准。同时结合人眼的视觉非线性给出了一种分段加权

2、函数，通过对饱和度分量S和亮度分量v的处理，消除明显的拼接缝，实现色彩和亮度的平稳过渡。实验结果表明，该算法具有良好的拼接精度和拼接缝消除效果。关键词：彩色图像拼接；Harris角点检测算子；RANSAC算法；仿射变换；HSV变换中图法分类号：TP75l文献标识码：A文章编号：1000—7024(2009)14—3422．04Colori‘magemosaictechnologybasedoncomerdetectionandafinetransformmodelLANHai—bin，WANGPing(1．DepartmentofInformationScience，Beiji

3、ngInstituteofTechnology,Beijing100081，China；2．DepartmentofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073，China)Abstract：AnimageregistrationmethodbasedonthecomerdetectionandaffinetransformmodeliSproposed．ThismethodusestheHarrisoperatortodetectthecomersint

4、heHSVspaceofthecolorimages．Atwo—levelrestnctedtacticbasedoncrossmatchandsimplifiedRANSACalgorithmtogainthehomonymycomerpointsisintroduced．Asegment—weightedfunctionbasednonlinearcharacteristicofhumanvisioniSgiventoeliminatethemosaiclinecausedbythedifferenceoftheimagecolor．Theexperimentindicat

5、esthatthisalgorithmhasgoodmosaicprecisionandnicefusionofpixelcolor．Keywords：colorimagemosaic；Harriscomerdetectionoperator；RANSACalgorithm；afinetransform；HSVtransform为了解决具有旋转、平移变换关系和色彩差异的彩色图0引言像的拼接问题，本文提出了一种基于角点检测和仿射变换模图像拼接的目的是通过对多个互相重叠的子画面配准，型的图像配准算法。首先在彩色图像HSV空间的亮度分量拼接成一个较大画面，在视频检索、景物匹配以及遥感

6、图像融(V)中利用Harris算子提取角点，然后利用基于交叉匹配和简合和变化检测等领域都具有十分广泛的应用fl-31。图像拼接要化RANSAC算法的两级约束机制确定同名角点，建立图像对求合成后的图像失真度小，且没有明显的拼接缝。之间的仿射变换模型，计算模型参数，实现图像配准。最后，图像配准是图像拼接的关键环节。图像配准技术通常通过基于视觉非线性的分段加权函数进行平滑处理，消除拼分为两类：基于区域的方法和基于特征的方法。基于区域的接缝，使拼接图像在亮度和色彩上实现平稳过渡，并通过仿真方法的思想是采用相关技术确定一帧图像的像素窗口在另一实验对算法性能进行了验证和分析。帧图像中的对应

7、匹配位置。该方法易于实现，但运算量较大，1基于角点检测和仿射变换模型的图像配准算法特别是图像存在旋转、缩放和平移变换关系以及遮挡、退化等畸变时，算法性能会急剧下降；基于特征的方法先从图像上提1．1Harris角点算子取一些公共的不变性特征，如轮廓、矩等，再进行精确匹配，由角点特征是图像中一种重要的局部特征，一般定义为图于特征具有不变性，同图像的灰度级无关，能够有效解决配准像的边界曲率极值点或图像边界方向变换不连续的点。角点的歧义性。在图像的各种不变性特征中，角点具有旋转不变具有旋转不变性，几