全景拼接算法簡介(編輯修改稿)
2025-07-22 04:34 本頁面
【文章內容簡介】 合拼接的結果圖像。下圖即為找出符合幾何約束的特征點之后，通過單應矩陣來對齊兩張圖片的內容。圖7：根據(jù)特征點進行圖像拼接的效果圖圖8：多張圖像拼接效果 圖像拼接后，需要對圖像重疊部分進行融合處理。圖像融合技術決定了最終圖像合成質量，常用的有平均疊加法，線性法，加權法，多段融合法等。具體見參考文檔【2】《全景圖生成技術研究》。 平均疊加法 平均疊加法是直接對圖像進行平均疊加。這是最簡單的融合方法，會出現(xiàn)明顯的拼接縫隙。 線性法 柱面圖像的拼接多采用簡單的線性法。圖像映射到柱面坐標下，圖像間就是簡單的純平面平移變換，局部對準后，對重疊區(qū)域用線性法融合。該方法適合柱面全景圖生成，或者僅具有平移變換的兩幅圖像融合。 加權函數(shù)法 加權函數(shù)法與線性法類似，也是廣泛應用的融合方法之一。該方法能有效去除邊界縫隙，但在拼合區(qū)往往出現(xiàn)疊影模糊的現(xiàn)象。 多段融合法（多分辨率樣條） 多段融合法是目前比較好的融合方法，拼接成的圖像既清晰又光滑無縫，能避免縫隙問題和疊影現(xiàn)象。另外，如果選取好的最佳縫隙線，還能處理有輕微運動物體的圖像拼接。但該方法運算量大是其明顯缺陷。 柱面全景圖 固定視點，使相機在水平面內旋轉一周拍攝場景，得到一組具有重疊區(qū)域的連續(xù)環(huán)視圖像序列，將這組圖像序列無縫拼合，并投影到柱面空間坐標，就得到了衣服柱面全景圖。柱面投影就是講圖像投影到柱面上，它是一種透視投影而非平行投影，通俗的講就是要活的從投影中心這一點上觀察圖像在柱面上的成像。下圖表示將三維空間上的點（X,Y,Z）映射到柱面模型上得到對應于柱面模型上的點（x,y,z）的過程。其中θ為觀察視域中心與X軸夾角，h為柱面模型高度，(x,y,z)為（X,Y,Z）在柱面模型上的投影。圖9：柱面全景圖生成模型其中， 圖10：柱面全景圖效果圖詳細的柱面投影模型的推導過程，見參考文檔【5】《柱面全景圖拼接算法的研究》。 球面全景圖 球面全景圖是通過求取圖像映射到球面的參數(shù)，將圖像映射到球面模型上，然后得到的平面反展開圖就是球面全景圖或者部分球面全景圖。圖11：球面投影變換結果圖圖12：球面全景圖拼接效果 多面體全景圖 以景物中心為固定視點來觀察整個場景，并將周圍場景的圖像記錄在以該點為中心的環(huán)境映射到多面體上，這樣環(huán)境映射以多面體全景圖像的方式來提高其中心視點的場景描述。多面體全景圖中以立方體最為簡單，立方體全景圖是由6幅廣角為90度的畫面組成。圖13：立方體全景圖效果
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