图像融合与拼接算法在无人机电力巡检系统中的应用

图像融合与拼接技术是数据综合处理过程中的新兴技术,该技术在军事领域和民用领域都有广阔的发展应用前景。无人机电力巡检系统中的图像处理算法包括图像预处理、图像配准、图像拼接和拼接缝消除算法。首先运用改进后的图像预处理算法对获取的图像进行优化,其次应用图像融合与拼接算法对多角度图像进行拼接,最后利用新型拼接缝消除算法消除拼接缝。实验结果表明,将整套算法应用于无人机巡检系统中,可对存在一定重叠和旋转的多幅图像进行自动拼接,获得无缝、清晰的大视场图像。     

面向机载分布式光电的图像拼接算法

随着航空无人系统技术的迅猛发展,分布式机载图像拼接技术已成为备受瞩目的研究领域。本文针对分布式机载图像拼接中存在的视差大和空间几何变换关系复杂等问题,在APAP图像拼接算法基础上提出了一种改进算法。该算法采用变形处理、线性化单应平滑外推至全局性变换以及网格划分法等方法,有效消除了模糊重影、减少边缘处投影失真,提高算法运行效率。在多个场景下的实验中,该算法表现出更小的对齐误差和更高的图像质量指标,包括均方根误差、峰值信噪比、结构相似度和图像熵等。在进行大规模图像拼接时,该改进算法能够实现154张图像的大规模拼接,得到10 k×10 k的高分辨率全景图像,拼接耗时为138 s。因此,该改进算法具有重要的实际应用价值,可用于分布式机载图像拼接的实际应用中。     

数字图像拼接方法研究进展

数字图像拼接是指将具有重叠区的多幅数字图像或多帧视频通过配准和融合获得单幅宽视场图像或者动态全景图.数字图像拼接方法主要包括图像配准算法和图像融合算法.根据待拼接图像和拼接图像的特点,介绍图像拼接的4种基本类型,说明图像拼接的研究意义,概述近年来图像拼接方法的研究状况,最后分析图像拼接方法的研究动向.     

基于SOPC的视场拼接系统设计与实现

宽视场图像在视频压缩、虚拟现实和传输等领域有着广泛的应用。虽然利用广角镜头也可得到宽视场图像,但广角镜头的边缘会产生难以避免的扭曲变形。为了在普通成像系统的基础上获得宽视场图像,产生了图像拼接技术。分析了双路视场拼接系统的光学及机械原理,讨论了基于相位相关的视场拼接算法优劣,提出了建立基于SOPC的双视场拼接思想,介绍了双视场拼接系统的设计与实现。     

基于多传感器配准的高光谱图像拼接研究

拼接技术对改善高光谱图像质量具有重要意义,为改善高光谱图像拼接效果,设计了基于多传感器配准的高光谱图像拼接技术。首先对国内外高光谱图像拼接研究的现状进行分析,找到各种高光谱图像拼接技术的缺陷,然后采用多个传感器对高光谱图像进行采集,并根据高光谱图像之间的关键特征点进行配准,从而实现高光谱图像拼接,最后采用多幅高光谱图像进行了拼接仿真实验。结果表明,所提方法大幅度降低了高光谱图像拼接误差,获得了高精度的高光谱图像拼接结果,同时减少了高光谱图像拼接时间,加快了高光谱图像拼接速度,获得比较其它技术更优的高光谱图像拼接结果。     

基于傅里叶梅林预处理的SIFT图像拼接算法

对于图像存在旋转和尺寸缩放而导致的图像拼接质量不理想的问题,提出了基于傅里叶梅林预处理的SIFT图像拼接算法。算法首先利用傅里叶梅林计算图像的计算两幅图像的缩放比例和旋转角度,然后对图像的缩放比例和旋转角度进行调整,最后通过尺度不变特征变换(SIFT)算法进行图像的拼接。实验结果表明,改进的算法匹配的特征点数量增加了19.76%~33,34%;在拼接质量方面,SSIM和PSNR分别提升了14.74%~25,88%和10.39%~15,27%,图像的拼接质量获得了有效地提升。因此,本文改进的算法在对图像拼接质量由较高要求的领域由潜在的应用价值。     

引入像点融合度修补的图像边缘化参差拼接实现

研究引入像点融合度修补的图像边缘化参差拼接实现方法;图像参差拼接技术是实现多幅图像无缝拼接的关键;传统的图像参差拼接实现时,采用基于边缘的普通特征拼接融合方法,无法做到无缝连接;提出一种基于像点融合度修补的图像边缘化参差拼接实现,首先对图像边缘化参差拼接进行模块划分,提取各个模块之间的像点融合度修补特征,然后将像点修补特征进行融合处理,最终实现整个图像边缘化参差拼接;最后采用实际的图像拼接进行测试实验,结果显示,采用基于像点融合度修补的图像边缘化参差拼接实现方法,图像拼接的效果大大提高,具有很好的工程应用价值.     

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。     

机器视觉在激光图像拼接中的应用

为高效、有效拼接低分辨率激光图像,提出基于机器视觉技术的低分辨率激光图像拼接方法。先采用机器视觉技术获取低分辨率激光图像特征亚像素,根据特征亚像素对低分辨率激光图像进行分割,判断低分辨率激光图像中前景特征位置;通过基于区域分块与SIFT特征的低分辨率激光图像拼接算法,根据归一化互相关系数分割需拼接图像间的相似范围,使用SIFT算法在重叠范围中搜索用来匹配的特征点并实现快速精确配准,实现低分辨率激光图像间无缝拼接。研究结果显示：所提方法拼接后,图像不存在明显的接缝;拼接过程中图像特征匹配速度极快,特征匹配耗时低于400 ms;特征匹配正确率高99%;拼接结果与实际图像间均方根误差较小,可在短时间内有效拼接低分辨率激光图像。     

基于点特征算子的红外图像实时拼接系统

针对画幅式扫描成像方式获取的红外图像,传统的图像拼接技术无法有效地完成红外图像的实时拼接。结合基于图像点特征算子的实时拼接技术,对前沿的点特征提取及描述算子进行了模糊、噪声、像移、旋转下的性能研究,结果表明ORB特征提取算子及BRISK特征描述算子的性能最符合画幅式红外拼接系统的需要。最后在CPU+GPGPU平台上实现了以ORB+BRISK算子为特征算子的红外图像实时拼接系统,并利用热红外遥感图像进行了拼接的性能验证。     

基于移动式全景成像的增强现实关键技术研究

将全景成像和单自由度移动机器人的关键技术应用到增强现实领域中,解决了当图像采集装置与头盔显示器分离并且图像采集装置在场景中移动情况下的增强现实系统的技术难点。建立完整的基于全景成像的增强现实系统,将单自由度移动机器人引入增强现实领域,并提出图像共享的概念。实验表明,全景成像方法对于亮度差异较大图像的拼接效果良好,适宜于室外复杂环境的图像拼接,全景图像的局部增强显示效果良好。     

图像块改进Harris角点检测的农田图像拼接

为了达到农田研究人员对于宽视野、高清晰度图像的要求,提出一种基于图像块改进Harris角点检测的农田图像拼接算法.为了降低图像拼接数据量,减少运算时间,提高拼接效率,将参考图像与待拼接图像分割成具有重叠区域的图像块,采用余弦相似度,寻找最优匹配图像块;采用Harris角点检测算法实现最优匹配图像块的特征点提取,通过计算...     

应用于无人机平台的红外图像拼接技术研究

利用非制冷长波红外热像仪设计了红外图像拼接系统,提出可以应用于无人机平台的红外图像拼接方法。目前的红外图像拼接方法基本都是对经过亮度和对比度增强处理的图像进行拼接,当采集图像的场景不同时待拼接红外图像之间会存在亮度差异,导致最终拼接图像中存在明显接缝。为解决此问题,提出改进的红外图像拼接算法,对未经过亮度及对比度调整的14 bit红外图像进行拼接,然后对拼接图像进行畸变校正,最后将14 bit拼接图像通过平台直方图均衡算法压缩到8 bit灰度范围显示,提高红外拼接图像的对比度。实验结果表明:当相邻两幅待拼接图像的重叠视场不小于单幅红外图像视场的15%时,该方法具有较好的场景适应性,可以实现红外图像无缝拼接,拼接图像重叠区域过渡平滑,畸变校正后的拼接图像更加符合真实场景。     

无人机航拍图像拼接技术研究与实现

图像拼接是从局部视图序列中获得更宽视野的过程,在过去的二十年中,相关专家学者们已经提出了许多图像拼接算法和技术。在无人机航拍中,受限于无人机稳定性差、像素低等局限,所获得的图像往往需要拼接降噪后方能进行实际应用。然而,传统的图像拼接直接应用于无人机航拍图像中,存在运算复杂、占用内存大、图像精准性较差等问题。因此,迫切需要适用于无人机航拍图像的拼接算法和技术。文章据此出发,首先分析无人机航拍图像拼接的必要和技术现状,指出一般的图像拼接需要准备和测量GCP的位置,且需要消耗较多的时间和精力。在此基础上,提出无人机航拍图像拼接的关键技术与实现,指出HARRIS算法更加适用于无人机航拍图像的拼接,并且详细论述了图像拼接的流程。     

一种具视差鲁棒性的图像拼接算法

传统的图像拼接算法对视差较为敏感,要求不同帧的拍照位置必须相同。为了解决具视差的图像拼接问题,在对基于平滑变化的仿射拼接算法的分析研究上提出改进算法。通过设计合理规则筛选有效的特征点,再采用非局部平均滤波求解任意点仿射变换参数,最后设计特定的插值方法实现图像融合,从而提高传统拼接算法在时间和拼接效果上的不足。实验结果证明改进算法对具视差变化的图像拼接有较高鲁棒性,可高速实现较好质量的图像拼接。     

无拼接盲区的图像拼接光学布局及系统设计

现有的图像拼接系统具有拼接盲区的缺陷,对于监控系统会造成观察盲区,形成信息缺失,对监控安全造成威胁。本文为了消除图像拼接系统的拼接盲区,提出了一种新的无拼接盲区的图像拼接布局型式。首先,对具有拼接盲区的图像拼接布局型式与无拼接盲区的图像拼接布局型式的优缺点进行分析;其次,以3个非制冷长波红外摄像机图像拼接系统为例,对非制冷长波红外摄像机镜头进行设计分析;最后,为了得到比较好的拼接图像,对待拼接的红外摄像机的畸变提出相应的处理措施。     

基于计算机视觉的图像拼接技术研究

数字图像拼接技术可通过对部分重叠区域的图像进行处理,通过配准来获取到准确的对应关系,把不同视角条件下的图像投影至相同平面,对重叠区进行对齐处理合并、优化,可得到更好视觉效果的全景图像。文章先对图像拼接流程进行论述,并对图像配准、图像融合进行研究,最后对评价方式和最佳缝合线图像拼接方法进行探讨,可供相关人员参考。     

一种多路全景图像拼接融合算法研究

针对外场大场景视频监控需求,分析研究了单台全景摄像机全景图像缺点,多台全景摄像机多路全景图像拼接融合难点和拼接融合算法原理,设计了一种多路全景图像拼接融合算法.研究结果认为,该算法设计合理,可有效拼接融合多路全景图像,具有良好的视觉观感和图像质量,可对提升外场全景监控能力提供借鉴.     

一种多路全景图像拼接融合算法研究

针对外场大场景视频监控需求,分析研究了单台全景摄像机全景图像缺点,多台全景摄像机多路全景图像拼接融合难点和拼接融合算法原理,设计了一种多路全景图像拼接融合算法.研究结果认为,该算法设计合理,可有效拼接融合多路全景图像,具有良好的视觉观感和图像质量,可对提升外场全景监控能力提供借鉴.     

非一致重叠率大批量航拍远红外图像拼接方法研究

由于远红外图像存在分辨率低、具有大量重复结构和稀疏结构等问题,大批量远红外图像的拼接工作面临很多挑战。文中针对航空场景下的远红外图像拼接,将图像对齐过程分为顺序图像序列对齐和多列图像对齐。单列图像基于非极大值抑制求取单应性矩阵,并推导传递关系进行拼接。列间图像通过划分网格,结合区域相似变换和局部单应变换逐网格优化变换矩阵的权重,并通过网格变换的递推实现拼接。文中所述的拼接方法能够避免连续多张远红外图像拼接时导致的特征消失问题,同时适应多列图像拼接时上下重叠率不一致的问题,最终实现了大批量远红外图像的拼接。