实时视频图像拼接在工程中的应用

在接收实时下传的视频图像时,需要实时生成相应的视频拼接图像。针对这一问题,通过对接收视频进行采集,得到有一定重叠区域的视频图像序列,应用改进的基于特征区域的特征提取匹配法对重叠图像进行快速配准,采用渐入渐出融合算法消除拼缝,实现无缝大视场拼接。工程应用表明,该方法可以自动对视频图像(25帧/s、帧格式为768×576)进行拼接,满足系统实时拼接的要求。     

基于FPGA 的大视场图像实时拼接技术的研究与实现

鉴于目前普遍采用软件方法获得大视场视频图像操作不便且实时性受限的缺陷,研究并设计了一种基于FPGA的可编程技术来实现多个摄像头视频数据实时拼接的大视场成像系统。系统通过APTINA公司的彩色CMOS图像传感器MT9M034获取原始视频图像信息,以Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA为核心完成视频数据的实时采集、缓存、拼接及传输。图像拼接部分首先对原始图像进行亮度差异自动调节的预处理以提高整体的拼接效果,然后利用相位相关法完成相对平移量信息检测,对原始图像进行配准,最后采用线性加权融合算法对相邻两幅图像的重合区域进行融合处理,使拼接之后的大视场图像达到渐进渐出平滑过渡的效果。实验结果表明,该成像系统简单可靠,有效地增大了可观测视场,经过拼接处理之后的大视场视频图像清晰度高、实时性强,具有一定的代表性和实用性。     

基于图像校正与相位相关的视频拼接算法

针对现有基于特征的拼接算法在特征单一的场景中存在配准精度和效率方面的不足,提出了一种新的拼接算法,巧妙地将摄像机标定与相位相关的方法相结合,通过摄像机标定求出摄像机内外参数,对摄像机输入的视频图像进行矫正,从而使得两幅待匹配的图像间只具有平移参量.再通过相位相关算法求取高精度的平移参数,最后进行图像融合处理.拼接过程中,不需要提取拼接图像的特征,减少了图像配准过程中算法对于场景特征的依赖性.实验结果证明,该方法在场景特征单一的条件下能够实现稳定高效的视频拼接.     

基于DM8148的双谱段电晕检测系统设计

针对高压输电线路电晕检测及定位问题,设计了基于DM8148的双谱段视频融合电晕检测系统,实现了双路视频的采集、处理、融合、压缩和存储.采用时城递归滤波算法对日盲紫外图像进行去噪处理,利用基于小波变换自适应加权融合法将日盲紫外、可见光两路视频进行实时融合.实验结果表明融合图像具有较好的视觉效果,能够很好地将紫外、可见光检测图像融合,实现电晕放电点检测的准确定位,系统能满足电晕检测的需求.     

基于相位相关模板匹配的全景图像拼接

本系统对图像拼接的两个主要过程：图像配准和图像融合分别进行了详细介绍。图像配准是图像拼接的核心技术,并针对图像拼接中的图像配准参数估计问题,提出了一种扩展相位相关法与优化相结合的参数估计方法。基于相位相关模板匹配采用相位相关法估计出相互间存在旋转和平移的两幅部分重叠的图像的初始变换参数,然后对参数进行优化而得到最终准确...     

基于SURF算法的实时拼接研究

视频拼接有助于人们获得更高分辨率、大视野的场景。文中主要对视频拼接过程中的图像配准及图像融合的SURF(Speeded Up Robust Features)算法进行研究,详细地阐述了基于SURF特征实现图像拼接的每一个步骤,从而快速提高特征点的提取速度,提高了图像配准过程中的精度与准确率,加快了图像配准的速度,并提升图像融合的效果。实验结果表明,该算法能够有效地抑制视差伪影,其拼接图像无明显接缝,并且可以实现实时拼接,拼接的图像更加自然,拼接的视觉效果较好。     

基于MEMS陀螺仪及压电微摆镜的光机电联合稳像技术

针对光电平台抖动造成图像平移和旋转导致图像模糊的问题,研究了一种基于MEMS陀螺仪和压电微摆镜的光机电联合稳像实验系统,主要包括MEMS陀螺仪及控制器、压电微摆镜及控制系统和上位PC机后处理系统等。通过位于可见光摄像机上的MEMS陀螺仪及控制器的Kalman滤波获取当前帧相对参考帧的旋转角度,PC机同步采集摄像机的视频图像并计算出图像旋转量进行补偿;采用二维灰度投影法对图像二维偏移量进行估计,分离意向运动和随机抖动,得到抖动偏移量,控制成像光路中的压电陶瓷微摆镜进行光机补偿校正;进一步结合参考图像采用数字稳像方法进行第2次偏移量补偿,实现了对偏移量的大范围和高精度校正,得到清晰图像。实验表明:该系统对角度的稳像精度小于0.4°,对二维平移的补偿精度达到1个像素,图像帧频达到25 fps,可对存在平移和旋转的抖动图像进行有效的校正。     

基于AD9888的高分辨率图像采集卡

本文介绍了一种高分辨率图像采集卡的系统实现,该系统主要由FPGA,AD9888,SDRAM,PCI总线控制器等构成。重点阐述了基于AD9888下,由FPGA实现视频图像在不同分辨率下的自适应采集和处理,并在FPGA的控制下通过PCI总线传给PC机进行实时存储。     

基于SURF和改进RANSAC的视频拼接算法

在传统的视频拼接算法中,配准的误差和运动的物体都会使拼接结果产生鬼影,而复杂的融合算法又难以满足实时性要求。针对上述问题,以平行光轴且光心位于同一水平基线位置的双目相机采集的视频图像为研究对象,提出一种基于限定区域和SURF算法的视频拼接方法。针对采集到的具有20%~30%重叠感兴趣区域(ROI)的视频图像,每24帧设置一个关键帧,仅对关键帧的ROI区域采用SURF算法寻找特征匹配点对。然后采用改进的RANSAC算法筛选单应性变换矩阵H,对非关键帧直接采用此单应性变换矩阵H进行图像融合。实验结果表明,采用关键帧计算特征点的方式得到的视频拼接效果能够很好地消除鬼影,同时也能够保证视频融合的实时性。     

基于TMS320C6711的图像处理系统设计

介绍了一种基于TMS320C6711的图像处理系统的工作原理,给出了包括系统硬件设计、软件编程,以及图像的上传和回放的实现方法.实现了对视频图像的采集、处理、显示以及系统与PC机之间图像数据的交换.     

基于离线标定的全景视频快速拼接算法设计

针对实际条码识别系统中全场景监控和传统图像拼接算法速度慢的问题,提出了一种基于离线标定的快速全景视频拼接算法.在实际应用中多台相机位置固定,采用离线标定计算出图像拼接的单应性矩阵,在实时拼接中直接加载该矩阵进行计算,从而省去了大量的特征提取和配准时间.为了提高图像特征的配准精度,设计了一种改进的SIFT(Scale-I...     

视频图像拼接和应用

论述实时处理由若干个摄像头采集的图像，即利用视频图像边界重叠的部分进行拼接，形成全景式的视频，然后实时显示拼接后的视频图像。     

Video image mosaic implement based on planar-mirror-based catadioptric system

Planar-mirror-based catadioptric method is one of the most hot topics in recent years. To overcome the disadvantages of the planar-mirror-based catadioptric panoramic camera, described by Nalwa (1996, 2001, 2000), such as the requirement for high-precision optical device designing and the stitching lines in the resulting images, we proposed a planar-mirror-based video image mosaic system with high precision for designing. Firstly, we designed a screw nut on our system, which can be adjusted to locate the viewpoints of the cameras’ mirror images at a single point approximately. It provides a method for those who have difficulties in their designing and manufacturing for high precision. Then, after the image distortion correction and cylinder projection transforms, we can stitch the images to get a wide field of view image by template matching algorithm. Finally, nonlinear weighting fusion is adopted to eliminate the stitching line effectively. The experimental results show that our system has good characteristics such as video rate capture, high resolution, no stitching line and without affection by the depth of field of view.     

基于映射图像匹配的子孔径拼接技术

为实现微球形貌检测中子孔径数据的快速、准确拼接,给出基于点衍射干涉原理的微球形貌检测模型,分析了干涉场横向分辨率的分布规律,提出基于映射图像匹配的子孔径拼接方法。通过形貌数据的等尺度变换,实现横向分辨率均匀化,并将三维点云数据进行降维处理,映射生成二维图像,从而将形貌数据的旋转关系转化为图像坐标的平移关系,再通过图像匹配算法对特征点进行匹配,得出子孔径坐标系间的对应关系,从而实现拼接。最后通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于面阵CMOS图像传感器的2×2拼接系统视频电路设计

论述了以2K×2K面阵CMOS图像传感器LUPA4000为基础的2×2光学拼接系统视频电路的方案设计及具体软硬件设计.每块传感器具有独立焦平面电路和信号处理电路,系统采用编码与控制电路实现4块传感器同时曝光成像和积分时间同步设置,编码与控制电路将4块传感器的图像数据编码后通过一路Camera Link接口输出.实验成像结果表明,电路运行可靠,操作灵活,可扩展性强,能够得到很好的拼接图像.     

一种多摄像机全景视频图像快速拼接算法

针对多摄像机全景成像系统在近距离观测时全景图像存在视差失真和拼接费时的问题,提出了一种自适应调整相邻图像间变换矩阵的快速拼接算法。算法根据相邻图像重叠区域的匹配程度,采用快速自适应优化调整算法确定最佳变换矩阵参数,从而实现全景视频图像的无缝拼接。实验结果表明:本文提出的算法可以快速实现多摄像机全景视频图像的光滑拼接,满足近距离全景视频观测的实际要求。     

Global point tracking based panoramic image stabilization system

A novel image stabilization system is presented,which consists of a global feature point tracking based motion estimation,a Kalman filtering based motion smoothing and an image mosaic based panoramic compensation.The global motion is estimated using feature point matching and iteration with the least-square method.Then,the Kalman filter is applied to smooth the original motion vectors to effectively alleviate unwanted camera vibrations and follow the intentional camera scan.Lastly,the loss information of im...     

实时目标跟踪系统处理平台设计及快速算法研究

为解决电视捕获跟踪瞄准系统中系统的实时性与算法复杂性之间的矛盾,设计了以高性能的DSP芯片TMS320C6416为核心处理器,结合大规模可编程逻辑器件CPLD进行逻辑控制以及现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像做预处理的实时目标识别跟踪处理平台。同时改进了目标识别算法,提出一种基于遗传算法的快速图像相关匹配算法。重点介绍了该实时数字图像处理系统的硬件组成、工作原理和新的图像相关匹配算法。结果表明系统具有较高的实时性和稳定性。     

一种用于图像拼接的改进BRISK算法

为了获得精准的航空拼接图像,本文提出了一种结合BRISK算法与互相关模块匹配算法的新算法。传统的BRISK算法在拼接平移方向上存在较大的误差。针对该问题,首先使用BRISK算法实现尺度和旋转的校正,再引入模块匹配方法完成平移校正,同时在BRISK算法中加入RANSANC算法实现精准拼接。实验结果表明,本文算法是一种运算时间短、精确度高、拼接效果良好的图像拼接方法。