基于SIFT特征的鱼眼图像拼接算法

鱼眼图像在全景图拼接中优势明显，然而，由于鱼眼图像存在严重的透视畸变缺陷，往往导致拼接图像效果不理想，甚至导致拼接失败，针对该问题，提出基于 SIFT特征的鱼眼图像拼接算法，该算法先对鱼眼图像进行校正，采用SIFT特征算子对校正后的鱼眼图像进行特征提取和匹配，再利用RANSAC鲁棒算法对变换参数进行估计，最后使用加权平均法对图像进行拼接融合? 通过对不同场景下、不同重叠区域图像的全景图像拼接实验验证，与现有的拼接方法相比较，同等拼接质量下该算法得到的全景图像能够有效减少计算量、减少拼接次数，证明了该算法的适用性和有效性。     

基于CUDA与FAST特征的实时机场全景图像拼接并行算法研究

文章提出了一种基于CUDA与FAST特征的全景图实时生成方法。针对相邻图像的无缝拼接,设计了一种基于动态规划缝合线与三角函数的方法。以贵阳机场全景视频监控系统开发过程中采用的全景拼接技术开发过程中的实验,采用了基于四路摄像头图形的全景拼接构成,由于民航业对图像实时性,准确性要求高,实验通过包括柱面投影,图像特征码抽取和图像耦合,图形梯度变化等进行了同步优化整合,实验成果指出通过本实验构建的算法及平台,有效的在保证图像全景生成实时性的基础上,提升了图象耦合部位的可视性和可用性。     

基于多相机系统标定的全景拼接算法研究

全景拼接技术是当前全景技术的重点,而多相机系统被越来越多的应用于全景技术中。文章提出了一种基于多相机系统标定的全景拼接方法,利用通过标定得到的相机系统相关参数,将多相机系统拍摄得到的图像进行畸变矫正与旋转变换处理,以提高全景拼接的效果。使用基于特征描述符的标定板对多相机系统进行标定,获得相机的内部参数和外部参数;利用Mercator投影,结合标定得到的内部参数对鱼眼图像进行畸变矫正,外部参数则用于对矫正后的图像进行旋转变换处理,使它们在同一世界坐标系下;用Harris算法对相邻待拼接图像的特征点进行检测匹配,进而拼接成全景图。通过实验验证,该全景拼接算法具有不错的拼接精度,没有出现误匹配的情况。     

基于改进球面投影模型的鱼眼图像校正算法的研究

鱼眼镜头视角广，但鱼眼图像存在严重的桶形畸变，要使用鱼眼图像的信息就需要对鱼眼图像进行校正，球面透视投影模型的鱼眼图像校正算法原理简单、实现方便，且视觉效果改善显著，但存在丢失鱼眼图像周边物景的问题。针对此问题，提出了一种改进算法，通过引入系数来量化选定的缩小区域，再予以加权算法，有效保留图像所有信息?提高了校正图像的质量，实验结果表明在不增加算法运行时间前提下，改进算法能够有效改善鱼眼图像校正效果，有较强的实用价值。     

色差图像的数字图像拼接算法

针对有明显色彩和亮度差异的图片,在进行传统的图像拼接后,会产生肉眼可见的拼接缝,严重影响拼接效果。因此,提出一种针对存在色差的图像拼接算法。首先,计算相邻图片间的色彩校正参数和每个彩色通道的全局色彩调整参数,选择适合的颜色和亮度,对每一幅图片进行色彩校正。其次,引入SIFT和RANSAC算法,实现了图像的准确配准。最后,采取0．1加权融合算法和平均融合算法结合进行图像融合,得到最终的全景图像。实验结果表明,由于已经进行图像间的校正,减少了待拼接图像的色差,使得图像的融合更加简单。该算法对于存在色差的图片序列可以实现无缝快速的拼接,并且可根据需要调整图像的色彩和亮度。     

一种改进的鱼眼图像有效区域提取方法

鱼眼镜头拍摄的图像具有严重的变形,要想利用鱼眼图像的信息,就必须将其校正为常规的线性图像。提取鱼眼图像有效区域是进行校正的前提,同时,鱼眼图像有效区域提取的精度将影响到鱼眼图像校正的效果。传统最常用的方法是扫描线逼近法,计算量较小,速度较快,但也具有抗干扰性差的缺陷。针对有效区域边界存在黑色像素点影响传统算法精度的缺点,提出通过改变扫描步长,垂线缩进的改进算法。实验结果表明,改进算法能准确确定有效区域的中心坐标和半径,具有精度高、耗时少、满足实时性要求的特点,具有较强的实用价值。     

全景图拼接中图像融合算法的研究

为了实现平滑连续的全景图拼接融合效果,针对全景图拼接的特点,提出了利用彩色空间变换和Contourlet变换结合对比度金字塔分解的图像融合算法。首先进行HSI彩色空间变换,得到图像的亮度信息,然后利用基于对比度金字塔的Contourlet变换对亮度信息进行塔式分解,得到不同的频带信息,再对不同频带进行融合处理。实验证明,该文提出的算法充分利用Contourlet变换的轮廓特性,展示了图像的细节信息,从而很好地实现了全景图的拼接融合效果。     

基于渐变方程的鱼眼图像校正方法

由于具有短焦距、大视场等特点,近年来鱼眼镜头被广泛应用于不同领域。但同时也存在鱼眼图像畸变较严重的问题,针对这一问题,提出了一种基于渐变方程和经纬映射模型的图像校正算法。利用经纬映射模型导出鱼眼图像中的相互关系,提取校正前后坐标的关系方程,然后引入渐变方程,实现图像校正。实验结果表明,该算法具有良好的校正效果。     

一种针对车载全景系统的图像拼接算法的仿真

传统的全景图像拼接算法,多采用Harris角点的特征提取或尺度不变特征转换?(SIFT)的特征匹配算子的方式,对存在重合部分的图像进行图像拼接处理。但对于车载全景图像拼接算法而言,车身四周采集到的4幅鱼眼畸变图像,使用特征提取算子的方法进行的拼接,运算的复杂度高,效率低,不能满足车载设备的实时性要求。针对这一问题,该文提出一种专门应用在车载系统的车载全景图像拼接算法,并对其进行Matlab仿真,最大限度提高算法的运算效率,以满足车载系统实时性的要求,真实的反应路况信息,辅助驾驶员安全驾驶。     

基于log-polar变换的全景展开算法

提出一种基于log-polar变换的全景展开算法,将带有畸变的全景图像展开为柱面图像,包含预估全景图像的中心点,全景图像中像素点转换至对级数坐标系,将所有像素点转换至笛卡尔直角坐标系并进行双线性插值等三个步骤。实验结果表明此算法不仅计算量小,处理速度快,而且具有较理想的校正效果。     

基于优先级纹理填充的全方位图像展开方法与研究

鱼眼镜头具有短焦距、大视场的特点,因而在很多领域得到了广泛的应用,但是,鱼眼镜头拍摄出来的照片有很严重的畸变,需要将拍摄的全景图像展开成全方位图像.由于双线性插值算法的局限性,使用双线性插值算法处理过的图像还存在不足之处,本文在双线性播值算法的基础上提出了一种基于优先级的纹理填充技术,解决了展开过程中图像出现断裂的现象.实验结果表明：本文算法处理过的全景图像具有很好的视觉效果.     

鱼眼相机导引下的双目跟踪系统

在智能监控领域,鱼眼相机比传统摄像机拥有更大视野,然而由于其分辨率的限制及鱼眼图像畸变的影响,使得目标物的细节信息难以观察,为克服这个难题,搭建了鱼眼相机导引下的双目跟踪系统。该系统利用鱼眼相机进行全景观察,检测出目标物,采用角度拟合法求出目标物的方位角,通过云台控制双目相机精确定位到目标物,然后对目标物进行距离测量,并使目标在不同的位置进行实验。实验结果表明,系统能准确检测出鱼眼图像中的运动目标,角度标定精度达到系统要求,双目相机能准确测出目标物距离。该智能监控系统能够减小鱼眼相机畸变对检测结果的影响,具有检测视场广和检测精度高的特点,为智能监控技术提供了检测方法。     

基于OV7962的车载全景摄像头设计

为了实现车载摄像头的超广角成像,解决倒车影像系统不能全面照顾周围视角的问题,设计了一款超广角车载摄像头。对该摄像头所采用的图像传感器、超广角成像技术、硬件电路设计及接口EMC防护的应用进行研究。根据当前车厂对摄像头的要求选择了基于美国Omnivision公司的CMOS图像传感器OV7962作为成像芯片。采用一种新的凝视型视场全景成像技术——鱼眼透镜成像,并通过匹配成像芯片的参数计算出镜头的焦距和分辨率。对摄像头硬件电路的设计及接口电磁兼容性(EMC)防护进行测试和改进。实验结果表明:摄像头可实现210°超广角成像,接口EMC防护已通过ISO-7637-2脉冲5b标准测试。满足了对倒车影像系统全面顾及周围视角的要求,另外该车载全景摄像头还具有成本低、性能稳定、分辨率高、夜视效果好等优势。     

柱面全景图像视图合成中的关键问题研究

图像校正和插值是基于柱面全景图像视图合成中的关键问题。首先分析了极线采样方法在柱面图像校正像素保持率和像素有效率上的优势,通过计算极线的数量、范围及起止位置,有效保留了源图像的信息,减少了以往算法中由于使用单应性映射而导致的弱采样和过采样效应;其次,在新视点插值上,根据柱面全景图像的成像模型,推导了合成视图上像素点的位置和颜色计算公式。最后给出了基于仿真图像和实际图像的视图合成结果。      

基于亚取样分形插值预测的混合图像编码方法

提出了一种基于亚取样分形插值预测的混合图像编码方法。将原始图像在水平方向和垂直方向皆作１／２抽取得到一幅“亚抽图像”，对亚抽图像进行分形编码得到亚抽图像的分形码，采用分形插值方法由亚抽图像的分形码解码得到原始图像的分形预测图像，然后对预测误差图像进行基于ＤＣＴ的自适应补偿编码。实验表明，这种方法的编码速度有了很大提高，而且恢复图像的质量具有较高的保真度。     

红外鱼眼成像系统非均匀性校正方法

分析了时域高通滤波校正算法中容易出现目标退化及“伪像”的问题,指出滤波方程的截止频率与信号频域分布的变化不匹配是产生问题的原因。结合红外鱼眼系统成像的特点,通过目标检测的方法分辨需要调整滤波截止频率的像元,对其采用不同的时域高通滤波方式,即改变滤波器的截止频率,有效地减少了目标退化和伪像的影响。采用主观和客观评价指标对试验的红外序列图像进行评价,结果表明改进的时域高通滤波校正方法效果明显。     

基于列相关的热红外高光谱遥感图像非均匀性校正

由于探测单元之间响应不一致、电子增益和偏置发生变化、焦平面污染和损伤等因素,推扫式热红外成像光谱仪获取的图像常常表现为图像列之间不均匀,条带噪声严重,影响了热红外高光谱遥感图像的后续处理和应用。结合推扫式成像光谱仪非均匀性的来源和成因,以相邻地物的相关性为理论基础,提出了适用于热红外高光谱遥感图像的非均匀性校正方法。该方法的步骤是,首先逐波段对原始热红外高光谱遥感图像进行标准矩匹配校正,得到标准矩匹配校正图像;然后,以标准矩匹配校正图像为基础,选择相邻两列像元中相同的地物像元;最后,用两列中相同的地物像元,通过线性回归得到后一列的校正系数,并对其进行校正,顺次遍历一个波段的所有列,完成一个波段图像的非均匀性校正。按照此过程,遍历一幅热红外高光谱遥感图像的所有波段,完成一幅热红外高光谱遥感图像的非均匀性校正。将该方法应用于推扫式热红外光谱成像仪实际获取图像的非均匀性校正中。结果表明,相比矩匹配方法,在保证非均匀性校正效果的情况下,本文方法的各列均值和标准差更符合实际情况。     

X光机数字图像增强器的关键技术研究

X光机数字图像增强器是X射线成像系统中的重要一环,而目前常用的X光机数字图像增强器往往存在瑕疵点、信噪比过低等问题。针对噪声问题,提出了一种动态降噪算法,改善了运动环境下的降噪质量。同时,对存在瑕疵点的这一现象,提出了一种检测与校正的算法。最后在自行设计的X光机数字图像增强器样机上将以上两种算法成功实现。     

星载拼接相机图像实时校正系统的研究

为了实时对多TDI-CCD拼接后获得准确与高质量的大视场图像,建立了多片TDI-CCD拼接相机像元实时校正系统.对该系统的图像拼接与灰度融合算法进行研究并对硬件实现方法加以介绍.对多片TDICCD拼接技术以及由此带来的图像错位与像元不均匀性进行了介绍,采用输出缓存技术实现拼接TDI-CCD奇偶片输出图像配准,应用比值平均法校正拼接片间的灰度不均匀性,实现实时大视场拼接校正.并将整套算法在Xilinx公司的Spartan 3系列的FPGA平台上实现,得以构成多TDI-CCD拼接校正系统.实验结果表明,该系统可以自动对3片2048像元的TDI-CCD拼接配准与灰度校正,获得清晰的大视场图像,满足系统实时性的要求.     

全景立体球视觉装置的镜头位置校准方法研究

全景立体球视觉装置使用机械结构将多路图像采集系统进行封装定位,能同时完成全景拼接和三维重建的功能。但缺少一种有效的校准方法,来消除由加工制造和封装结构安装所产生的微小误差,这种误差多表现为各镜头光轴不平行、所成角度不准确等,且此误差不易测量。通过分析系统封装结构和相机成像模型,采用一种激光聚焦光斑检测微调的方法,利用采集图像中激光光斑的位置作为依据,对装置中四个鱼眼镜头进行水平及角度的位置校准,这样即可使得各光轴在同一平面,且所成角度精确为90°。全景立体球视觉装置的镜头位置校准是其功能应用的重要技术前提。