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《一种基于相似曲线的全景图自动拼接算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷 第11期计 算 机 学 报Vol.26No.112003年11月CHINESEJOURNALOFCOMPUTERSNov.2003一种基于相似曲线的全景图自动拼接算法封靖波 苏志勋 刘秀平(大连理工大学应用数学系 大连116023)摘 要 提出了一种基于相似曲线的拼接算法,通过寻找按列梯度最大点,将对二维图像的匹配转化为确定两条曲线最相似的区域.该文算法不需要手工指定特征点,可自动对一组图像进行无缝拼接,实验结果验证了算法的有效性.关键词 全景图;柱面投影;梯度;中值滤波中图法分类号TP391AnSimilar2CurveBasedAutomaticMos
2、aicAlgroithmofPanoramicImageFENGJing2BoSUZhi2XunLIUXiu2Ping(DepartmentofAppliedMathimatics,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023)AbstractThissimilar2curvebasedalgorithmdeterminesthecorrespondpositionsoftwoimagesbyregisteringtwocurves,whichreflectthefeaturesofthetwoimagesrespectively.Ex
3、perimentalresultstestfythatthisalgo2rithmisabletoseamlesslystitchtwosimilarimagesautomatically,nomanualselectionofteaturepointsarenecessary.Keywordspanorama;cylindricalprojection;magnitude;medianfilter体分为两类:特征无关的方法和基于特征的方法.特[7]1 引 言征无关的方法首先建立描述两幅图像相似程度的方差函数,这个函数中包含两幅图像的变换参数,通为克服人眼视角的限制,在实际
4、的科研和工程过求得此函数的最小值来确定图像间的变换关系.中经常会用到全景图和超宽视角的图像.在虚拟现这类方法不依赖于图像中的明显特征,但它要求一实领域中,利用全图像表示实景可代替复杂的3D幅图像到另一幅的变换(平移、旋转等)幅度要小,另场景建模和绘制[1,2].在其它诸如视频压缩、传外,变换参数初值的估计对方法的效果也有很大的输[3,4]和医学[5]等领域,全景图也有着重要的应用.影响.[6]现有的基于特征的方法首先找出图像中的特征利用扫帚式相机和广角镜头可部分解决视角不足点(如边界、拐点),并确定图像间特征点的对应关这一问题,但得到360°的全景图往往比较困难,而系,然后
5、利用这种对应关系找到两幅图像间的变换.且,广角镜头的边缘会产生难以避免的扭曲变形.图根据处理相机运动情况的不同,这类方法又可分为像的拼接技术能够很好地解决这一问题.它可将一柱面/球面全景图、基于仿射变换全景图和基于透视系列有重叠边界的普通图像或视频图像进行无缝拼变换全景图.接而得到全景图.这一技术首先应用于卫星照片.[8,9]柱面/球面全景图是应用最多的一类全景目前,已有很多种方法可获得全景图.它们可大收稿日期:2002211214;修改稿收到日期:2003207211.封靖波,男,1978年生,硕士,主要研究兴趣为图像处理、基于图像的虚拟现实.苏志勋,男,教授,主要研究方
6、向为图形图像处理、计算机辅助几何设计、计算机视觉、可视化、多媒体.刘秀平,女,博士,副教授,主要研究方向为多元样条、图形图像处理、计算机辅助几何设计、计算机视觉、可视化.©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.11期封靖波等:一种基于相似曲线的全景图自动拼接算法1605图,它要求相机绕一垂直转轴(如三脚架)做水平转节给出了具体的算法和实验结果;结论在第4节给动.本文的方法也是以这一类全景图为处理对象.出.[10]基于仿射变换全景图常被用来作为基于透视变换全景图的一种近似.它可处理的相机运动
7、包2 柱面投影括相机的平移、镜头的拉伸(焦距改变)和绕光轴的的旋转.在相机的倾斜程度不大以及焦距足够大的相机采集到的反映360°全景的一组图像是相机时候,基于仿射变换的方法可获得较好的匹配结果.在不同角度下拍摄的,它们并不在同一投影平面上,[11～13]基于透视变换全景图对相机的运动没有如果对重叠的图像直接进行无缝拼接,会破坏实际严格的限制.但它要求被拍摄的景物是一近似的平景物的视觉一致性,如景物中的直线拼接后会变成面,以防止视差的出现.在实际拍摄中,景物距离相折线.为了保持实际景物的空间约束关系,我们必须机足够远
