图像拼接融合技术在网络视频监控系统中的应用探究

通过对视频监控系统对图像拼接融合技术的需求分析,对图像拼接融合技术进行简要分析,在网络监控系统中进行实际的测试应用。系统流程分为视频流数据传输、图像拼接与融合、目标检测与追踪3部分,由此实现在360°宽视场中的图像浏览、运动检测与目标跟踪。     

身管内膛图像拼接系统的设计与实现

运用计算机图像拼接技术,提出一种将身管内膛局部表面照片快速无缝拼接的算法。相位相关算法是一种非线性、基于傅里叶变换功率谱的频域相关算法,该方法只取互功率谱中的相位信息,减少了对图像内容的依赖,所获得的相关峰尖锐突出,位移检测范围较大,有很高的匹配精度和很强的抗干扰能力。利用改进的相位相关图像拼接算法对获取的火炮内膛图像进行拼接,最后利用渐入渐出函数加权融合算法消除拼接缝,实现身管内膛图像拼接。实验结果表明,该系统可获得无缝、清晰和完整的火炮身管内膛图像,满足炮膛实时检测需要。     

视觉感知的数字图像拼接痕迹可见度客观评价方法

数字图像拼接时,待拼接图像之间的亮度差异导致拼接图像出现拼接痕迹。为了对数字图像拼接痕迹的明显程度进行客观评价,研究了一种基于人眼视觉感知的数字图像拼接痕迹可见度(MAV)客观评价方法:首先,由待拼接图像获取梯度误差图像;然后,综合考虑人眼视觉频率敏感度、亮度掩模效应及纹理掩模效应对视觉分辨力的影响,导出基准图像的临界可见偏差(JND),并从梯度误差图像的小波系数中减去JND门限值,获得能够被人眼视觉感知的拼接痕迹图像;最后,利用拼接痕迹图像的均值和信息熵,构造了一种数字图像MAV的客观评价指标(MAVA).实验表明,采用MAVA对数字图像拼接痕迹的明显程度进行的客观评价,与人眼主观评价结果基本一致。     

紧凑折反式仿生复眼及图像快速拼接识别算法

针对多相机阵列复眼质量大与图像数据生成量高的问题,开展多通道-单探测器构型的大视场仿生复眼成像系统及其图像快速拼接识别算法的研究。通过光路折反与光程归一的方式,实现多视角子眼共像面与分区成像。根据折反式复眼成像特征,提出特征图级下基于区域结构相似性的图像快速拼接算法。配合目标识别卷积神经网络,实现紧凑空间下大视场全局图像的快速重建与目标识别。所提出的复眼系统有效光学视场角为138°×75°、光学尺寸为29.78 mm×19.74 mm×6.86 mm、全局图像拼接速度为0.011 s。紧凑型折反式仿生复眼具有体积小、视场大、计算开销少的特点,能够为载荷与算力受限的小型无人设备与低速弹箭提供广域视觉成像与快速图像拼接识别能力。     

基于仿生复眼系统的图像拼接技术

针对传统单孔径光学系统无法解决大视场与高分辨率之间的矛盾,设计了一套3×3球面仿生复眼光学系统。首先,研究了子眼系统视场和复眼系统总视场的数学关系,进而得到子眼排布方式,在此基础上形成了视场为±53°×±70°的复眼光学系统;然后,基于此系统提出一种图像拼接算法,采用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法对各个子眼图像进行特征点提取,利用RANSAC(Random Sample Consensus)算法对提取出的特征点进行精确匹配,通过加权平滑算法实现多个子眼图像的拼接融合,实现整个场景无盲区拼接。3×3仿生复眼系统样机的仿真结果表明,设计的复眼系统可以有效地实现多通道图像的大视场无盲区拼接,验证了复眼光学系统设计的正确性以及拼接算法的有效性。该研究可进一步推进仿生复眼成像系统的应用。     

基于多微面光纤面板的仿生复眼图像拼接及定位算法

为研究仿生复眼系统的图像拼接以及目标定位技术，使用三维设计制图软件SolidWorks对9个光学透镜组成的仿生复眼系统镜头支架进行设计；使用尺度不变特征变换算法对特征点进行提取，通过采用欧氏距离法和随机抽样一致性算法对特征点对进行筛选；采用加权平均法对图像进行融合；根据子眼镜头之间相互交叠的信息，选用了双目测距原理对空间目标进行三维定位。搭建了一套视场角为74.3°的视觉系统，得到了一副大视场的仿生复眼拼接图像，对空间4个不同位置的目标进行了定位，证明此仿生复眼系统能够获取大视场的拼接图像，能够对空间目标进行定位。     

一种基于SIFT特征的序列图像拼接算法

针对序列图像拼接问题,提出一种基于尺度不变特征（SIFT）的自动拼接方法。该方法首先计算图像SIFT特征向量,作为匹配的依据,其次利用SIFT特征进行图像配准,进一步配准的基础上利用图像交叠处距离差来线性融合边缘,取得较好的平滑的镶嵌效果,最后通过对真实场景序列图像进行拼接,实验验证了该方法的有效性．     

两步SSDA跟踪算法在小内存DSP上的实现

文中构建了以TMS320DM642为核心的硬件图像跟踪处理系统,但TMS320DM642的CPU片内内存较小,原来的两步SSDA图象跟踪算法无法快速运行,这样文中对两步SSDA图象跟踪算法作了改进,使之在保持原来的跟踪精度、可靠性、抗干扰能力的同时可以高速运行在小内存的DSP系统上.     

基于TMS320C6711D和FPGA的图像辅助末制导系统设计与实现

为满足某捷联导引头上图像辅助末制导系统的需要,设计了以高速浮点DSP芯片TMS320C6711D和现场可编程门阵列FPGA为核心的高性能图像匹配处理平台.文中详述了该系统的软、硬件设计以及各模块的组成和功能,最后通过软硬件联合测试表明,该系统可完全满足图像导引头上处理速度快、存储容量大、实时性强的要求,并具有小型化、低成本和集成度高的优点.     

双波段红外图像融合算法研究

为了对双波段图像达到比较好的融合效果,需要在分析目标辐射传输特性、成像特性和图像特征等在不同波段的异同基础上研究图像融合算法,利用互补信息和冗余信息来增强图像融合效果.文中结合目标背景辐射传输特性,提出了一种基于普朗克定律的双波段红外图像融合算法,实验证明文中算法能够得到比较好的图像融合效果.