柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术

当前图像平滑方法对尺度、视差和光照变化较大的柱面全景图图像拼接部分的处理效果不佳。为此,提出一种新的柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术,依次对待拼接源图像进行柱面投影,获取不同柱面图像序列,求出柱面平移量,通过融合获取柱面全景图像。将最小灰度差异点看作拼接点,通过调整灰度差,经拼接缝定位与拼接缝消除两个阶段实现图像平滑处理。将完成平滑处理后的柱面全景图像生成虚拟现实场景,应用于不同领域。实验结果表明,采用所提方法进行柱面全景图像拼接中图像的平滑处理,在尺度、视差和光照变化较大情况下仍可达到无缝拼接;且拼接部分图像质量和完整性较高。     

基于前视钻孔摄像提取全景图像的方法

依据前视钻孔窥视仪在地质勘探中的相关数据,提出一种将前视图像进行数字图像处理得到对应全景图像的方法,将钻孔孔壁全景范围内的三维柱面空间投影到二维平面.首先根据图像特征确定图像的圆心并划定半径,然后利用极坐标转换结合插值算法,得到矩形平面展开图,再利用图像灰度特征相似度准则和滤波技术进行图像匹配拼接,得到满足定量分析要求的全景图.     

基于SIFT变换的彩色全景图拼接算法研究

为了解决传统的彩色全景图拼接算法在特征点匹配过程中匹配时间较长且匹配失误率过高的问题,优化整体的彩色全景图拼接算法,提出了基于SIFT变换的彩色全景图拼接算法.构建SIFT算法的基本流程,通过创建空间尺度确定极值点的空间位置和梯度方向,以便进行SIFT特征点匹配.研究基于SIFT变换算法的全景图像拼接技术,设计全景图像拼接技术的基本流程,在获取全景图像之后进行预处理,利用SIFT变换算法进行图像配准和图像融合.经实验验证,通过匹配失误次数、匹配度以及匹配时间的数据对比所提算法与基于ORB算法的全景图像拼接技术的优劣,确定基于SIFT变换的彩色全景图拼接算法更具备优越性.     

一种快速的柱面全景图生成算法

全景图是构造虚拟环境的基本要素之一,本文提出了一种快速的柱面全景图的绘制算法。首先对原始图像进行柱面投影。然后通过对图像重叠部分的对应特征区域进行匹配和拼接来实现图像的无缝拼接。实验表明该算法运算量较小,能有效、快速地生成柱面全景图。     

强光束干扰下低轨高清遥感图像无缝拼接方法改进研究

由于受到强光束的干扰,低轨高清遥感图像拼接处的拼接边界容易出现突变。当前图像拼接方法因不能避免外界因素的干扰,无法实现图像的无缝拼接。为此,提出一种新的强光束干扰下低轨高清遥感图像无缝拼接方法。通过Retinex理论对强光束干扰下低轨高清遥感图像进行预处理,利用原始低轨高清遥感图像的照射光得到物体的反射性质,以获取物体自身的面貌。介绍了尺度不变特征变换(SIFT)算法的基本思想,通过SIFT特征匹配法对遥感图像进行配准处理;针对SIFT法效率低的弊端,利用区域分块法对其进行改进。通过幂比值拉伸方法对拼接缝进行消除。实验结果表明,采用所提方法得到的拼接图像拼接处无重叠,较为平滑,在保证拼接图像信息量、清晰度和整体质量的同时,效率较高。     

基于灰度累积评价的全景图像自动拼接算法

在已有的全景图像拼接方法中,无论是柱形还是球形,都需要很多人工操作,这使得工作效率低下并且成本高昂.为了实现自动化,提出一种新的拼接方法:把拍摄的照片用一种按纹理中心点进行的球面映射方法来进行纹理投影,考察这样投影后照片的重合带图像,以重合带的差值图像灰度累积平均值为评价参数,计算出纹理中心的最佳位置,并以该位置为拼接条件生成全景图像.该算法适合球形全景和柱形全景图像的拼接.该算法可使程序的全景图像拼接过程完全自动化,从而降低全景图的制作成本.     

基于Harris多摄像头孔壁图像的全景拼接技术

提出一种适用于多摄像头孔壁图像畸变校正和全景图像拼接的算法。为获取360°孔壁图像信息,采用四个广角镜头成像设备采集图像,针对孔壁图像的特殊性,提出一种改进的畸变图像校正算法。首先通过平面网格模板法进行摄像机标定,计算畸变参数,为消除孔壁曲率的影响,提出基于参数微调的畸变图像校正算法。并且通过双线性插值算法进行灰度重建。其次为消除孔壁曲率造成的边缘信息的缺失,提出柱面信息还原法将图像展开,还原孔壁的真实像素信息。通过改进的Harris角点检测算法提取图像角点,利用RANSAC算法进行匹配对提纯,计算变换矩阵,采用融合速度较快的渐入渐出融合算法,得到孔壁全景图。     

基于约束逼近投影变换的全景图像拼接方法

全景图像拼接算法是遥感信息处理、图像处理等领域的研究热点.基于逼近投影变换的算法对低空遥感图像拼接有较好的效果,但对于远离参考图像的矩形块会出现较大的畸变并且拼接缝周边会出现大量的形变、鬼影等现象.为此,在逼近投影变换的基础上,提出一种基于光束平差与投影变换相结合的图像拼接策略,目的是通过约束变换总误差来减少畸变现象.针对低空航拍图像的实验结果表明,与传统拼接算法相比,新方法减少了图像中的鬼影和模糊,且避免了建筑物、道路等地物的畸变现象.     

虚拟校园全景漫游系统的实现

基于图像绘制（IBR）技术来建立具有真实感的虚拟环境是近年虚拟现实技术研究的热点,其中基于子图像的全景图像拼接技术研究、全景图像的网上浏览和漫游是生成全景漫游系统的关键因素.本文以普通数码照相机拍摄的序列图像为基础,通过柱形全景拼合算法保证全景图的自然、逼真,并给出了全景图浏览器端的实现,该方法成功用于石河子大学虚拟校园的构建.     

多摄像头侧视钻孔全景图像拼接

目前,地质勘测主要采用数字式全景钻孔摄像获取具有真实感的孔壁全景图以进行地质分析,但是已有的全景图获取方法存在设备成本高或图像拼接过程复杂等不足,基此提出了一种水平环状均匀分布多个CCD摄像头的摄像模型,对钻孔孔壁四周360°进行拍摄获取图像,并对获取的图像进行畸变矫正。对钻孔孔壁的曲率造成的图像信息缺失,采用非均匀插值对其进行展开。通过提取图像SIFT特征点,利用基于(k-d)树的BBF算法确定图像的匹配点对,采用RANSAC算法二次消除错配求得变换矩阵。加权平均法在图像融合阶段的应用使得拼接图像光滑无缝,得到具有真实感的钻孔孔壁全景图。     

基于序列图像的全景图像拼接

基于图像建模和绘制的虚拟环境构造是近年来虚拟现实技术研究的热点。其中基于序列图像的全景图像拼接技术研究是虚拟环境临场感的一个关键因素,文章以普通照相机拍摄的序列图像为基础,通过相邻两幅序列图像差值图像极值点的搜寻,可以快速提取两幅序列图像之间的重叠部分,并采用线性加权法使得缝合后的图像自然、逼真。最后给出了本算法在PC机拼接的效果图。     

基于特征提取的虚拟现实中全景图像生成算法研究

当前全景图像生成算法通常依据计算机图形实现,建模时间较长,且生成的全景图像效果不佳,无法满足人们的需求。为此,提出一种新的基于特征提取的虚拟现实中全景图像生成算法,对图像中各像素点的Hessian矩阵行列式进行计算,获取SURF特征点值,通过特征点之间的欧氏距离对图像间的相似性进行衡量,实现特征匹配。通过正投影把所有待合成图像投影至圆柱面上,相邻图像将重合部分融合,获取投影图像后,通过特征匹配实现无缝拼接,将正投影过程生成的立体图像从某一位置剖开,并投影至某一平面上,获取视觉一致的全景图像。实验结果表明,采用所提算法生成的全景图像重叠区域之间几乎没有缝隙,亮度差异不大,可消除“鬼影”现象,且占用内存与消耗时间少。     

高动态多光照环境下图像灰度校正方法研究

在高动态多光照环境下,采集的图像通常存在光照不均匀的现象,需对其进行灰度校正处理。当前图像灰度校正方法无法有效分离高动态多光照环境下图像的目标点与背景点,图像灰度校正效果不佳。为此,提出一种新的图像灰度校正方法,依据Retinex中的照度和反射模型对高动态多光照环境下的图像进行描述,通过投影思想对高动态多光照环境下的图像区域进行分割。针对页白区域,将其置为背景色;针对均匀区,通过全局处理方式对其进行灰度校正处理;针对阴影区域,通过采样法对其进行灰度校正处理,给出高动态多光照环境下图像灰度校正的详细过程。实验结果表明,采用所提方法对图像进行灰度校正处理后,图像质量高,细节丢失少,且处理速度快。     

从低分辨率图像序列重构高分辨率图像

从多视图几何技术出发,利用透视同伦变换技术、切点累积生成和运动估计及几何校正等技术将一组真实场景照片重构出一幅高分辨率的柱面全景图。由此研发的交互式全景漫游生成系统ADPW具有全景图生成、基于超媒体架构的多媒体信息融合、交互式全景漫游、发行(脱离系统运行)等功能,不仅实现了高度真实感的多媒体实时交互漫游,还可以发行相应的虚拟场景浏览器,脱离ADPW开发工具单独运行,可作为用户二次开发工具以便用户进一步开发。     

基于相位相关法的柱面全景图拼接技术

针对基于图像绘制技术中柱面全景图拼接问题 ,该文研究了利用相位相关法 ,通过对图像作快速傅立叶变换 ,利用频域中的相位信息来实现图像的拼接 ,实验表明该方法大大提高了拼接速度 ,并且能够有效地克服图像间光照变化和相机镜头造成的几何畸变对拼接的影响 ,是一种快速实用的全景图拼接方法     

低照度岩心荧光图像拼接技术

针对低照度岩心荧光图像拼接问题,通过相位相关法,利用频域中的相位信息来实现图像的拼接.对有位移、旋转、缩放,以及光照变化的图像用对数极坐标相位相关法进行图像配准.实验表明该方法能够有效地克服图像间光照变化和CCD镜头造成的几何畸变对拼接的影响,是一种有效的岩心荧光图像拼接方法.     

基于虚拟平面的广角镜头全景拼接

基于多图像级联拼接的全景成像技术常常使用广角镜头采集源图像。针对非线性的柱面模型、球面模型拼接鲁棒性较差,以及传统平面拼接模型占用存储空间过大的问题,提出一种基于虚拟平面的广角镜头拼接算法。通过将最后显示面进行网格化,并通过虚拟平面间、显示面、原图与虚拟平面间映射关系,找到网格点与原图的对应关系;再对显示面非格点区域进行位置索引插值,完成显示面填充。还通过基于虚拟平面的移动直接线性变换进行拼接优化;并使用级联拼接实现全景。实验证明与移动直接线性变换方法相比,细节效果相当且有速度提升,比柱、球面拼接方法拼接更为鲁棒。     

基于水下机器人的海底视频图像拼接技术探讨

运用水下机器人(ROV、AUV)配备的高清数码相机拍摄深海底的视频图像(视频、照片)有其自身的特点，如获取难度较高、覆盖面积小、光照不均匀、特征点少、数据量大等。为了获取整体大范围的海底影像，使海洋科研人员更直观、全面地认识海底微地形地貌，对其底质状况进行分析，以更详细地了解海洋底栖生物的生态环境，需要对这些拍摄的海底视频图像进行拼接处理。本文提出一种基于水下机器人的视频图像拼接流程和处理方法，首先对水下机器人拍摄的海底视频数据进行关键帧提取，得到带时间戳的序列图像；然后导入姿态数据中的偏航角对序列图像进行方位角恢复；最后基于定位数据批量地对经过方位角处理后的序列图像进行拼接和融合匀色，最终获得拍摄范围内的海底全景拼接图像。基于本文提出的图像拼接方法，对某科考航次中获取的视频图像进行拼接处理实验，取得了较好的拼接效果，验证了本文提出的方法的可行性。     

全景虚拟现实在网络课件中的应用

利用全景序列图像代替全景图像,避开了全景图像拼接和热点跳变这一技术难题.在普通微机和Win dows运行环境下构造三维虚拟场景,使用普通鼠标、键盘进行交互.将虚拟现实技术和网络技术有机地融入到网络课件的写作系统中,开发了一个集成型网络课件的写作系统.有利于非专业人员的使用和虚拟现实技术的普及.