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全景图是虚拟现实中一种重要的场景表示方法。通常获得高质量的全景图需要使用昂贵的专用设备,而且拍摄时需要精确地校准摄像机。从普通摄像机图像拼接是获得全景图的一种低成本而且比较灵活的方法。 采用普通照相机拍摄的照片可能出现图像扭曲、交叠和倾斜,照片之间可能有一定色差,因此,在图像的拼接和建立全景图方面难度大。本文中主要是通过对多种图像拼接算法的研究,提出图像拼接改进算法,该算法能够在较宽松的条件下能够较准确地匹配两幅图像,实验证明该算法能够有效地拼接普通相机拍摄的照片,消除图像扭曲、交叠和倾斜对于图像拼接的影响。同时,在实现柱面全景图时,为了不改变物体在自然界中的几何信息,也进行了柱面投影研究,实现柱面全景图。 最后使用VC++和OpenGL技术实现了图像拼接系统和柱面全景图浏览器,该系统能够自动拼接按照数字排序的序列照片。柱面全景图浏览器可以通过鼠标和键盘方向键360°浏览全景图。 基于图像的绘制(IBR)是计算机视觉(CV)和图形学(CG)在技术上很有魅力的一次合作,它以预先获取的图像而不是基于几何模型的方式,通过恰当整合生成新视点的图像。 本文首先选取同名点以校正几何形变,采用归一化积相关函数为选取准则,并以相关曲面的三个特征量的线性组合来评价选取的同名点,提高匹配率。接着本文采用遗传算法优化二维投影模型的8个参数,通过调整遗传算子来消除局部收敛和末成熟收敛问题。在基于小波变换的图像融合中,将待融合图像与Mask信号采用小波分解,得到不同尺度下的小波系数与逼近系数,以归一化Mask信号的分解系数作为加权函数,在小波域的不同尺度融合对应系数,消除拼接缝的影响。然后以融合后的小波系数与逼近系数进行小波反变换得到融合图像。 本文提出的图像拼接算法有以下优点:(1)不需要标定相机,不严格限制拍摄相邻图像时相机转动的角度;(2)依据投影模型进行图像对齐,保证其真实性;(3)基于小波变换的图像融合实验表明融合图像光滑无缝。实验表明本文算法有较好的拼接效果,运用范围广。
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