第21卷第3期计算机应用与软件Vol121,No132004年3月ComputerApplicationsandSoftwareMar1,2004一种快速全景图像拼接技术张世阳王俊杰胡运发(复旦大学计算机信息技术系上海200433)摘要目前,全景图像的拼接是基于图像绘制技术(IBR)研究的主要内容。本文提出一种新的快速有效的全景图像的拼接算法。在图像对齐中,对基于快速傅立叶变换(FFT)的相位相关度法进行了改进,提出了2幂子图像的概念,采用了基于2幂子图像的FFT对齐方法,从而减小了FFT的计算量,使改进后的算法对图像对齐更加快速和减小图像间重叠率。在柱面坐标下,使用迭代方法计算照相机焦距参数。并采用融合前平滑过渡的算法。最后就实际的系统IMV进行实验证明。关键词全景图图像拼接相位相关度2幂子图像平滑过渡DEVELOPMENTOFFASTPANORAMAIMAGEMOSAICSZhangShiyangWangJunjieHuYunfa(DepartmentofComputerandInformationTechnology,FudanUniversity,Shanghai200433)AbstractPanoramaimagemosaicsisthemaincontentinresearchofimage2basedrending.Thispaperadvancedonerapidandefficientalgorithmofimagemosaics.Inimageregistration,thispaperputouttheconceptoftwo2powersub2imagetoimprovethePhaseCorrelationbasedonFastFouriertransform(FFT).Anewiterativemeanscanfigureoutfocusofcameraparameter.Thepaperalsobringsforwardamethodofsmoothtransition.Attheendofthepaper,weconstructedarealIMVsystemtodoexperiments.KeywordsPanoramaimageImagemosaicingPhasecorrelationTwo2powersub2imageSmothtransition相位相关度法由于较小计算时间开支而广泛应用在图像全1引言局对齐中。一般的图像对齐算法都是基于空间域的,然而相位相关度法是基于频域计算的,如二维傅立叶变换。这种方法利基于图像绘制技术是近年来提出的一种生成具有图像真实用了二维傅立叶变换的平移性质。两幅图像的平移矢量可以通感的虚拟场景的绘制方法[1,2]。它的绘制与场景的复杂度无过它们互功率谱的相位直接计算出来,也就是说,相位相关是基关。场景的拼接被基于图像绘制技术用来建造高分辨率的复杂于互功率谱的相位估计的。[1,3,5][6,7]场景,像柱面、球面等。全景图拼接是指利用照相机平设两幅离散图像f1(x,y)和f2(x,y)在空间域简单的平移移或旋转得到的部分重叠的图像样本生成一个较大的甚至左右相关:对接的全方位图像的场景绘制方法。它已成为IBR绘制方法中f1(x,y)=f2(x-x0,y-y0)的一项基本技术。相应的傅立叶变换F1和F2是相关的:研究图像拼接算法[8],当前最流行的一些算法有:相位相关-j(ξx+ηy)F2(ξ,η)=e00F1(ξ,η)度法[9,10],变换优化法[5,11],基于几何特征的图像对齐[12～14]。两个图像f1和f2的规格化互功率谱用相应的傅立叶变换但是,这些算法的要求高和复杂很大,对商业系统来说,为了获[15]F1和F2表示时,相位相关度的公式如下:得高质量的全景图而需要长时间的计算是无法忍受的,为此需ξη3ξηF1(,)F2(,)-j(ξx+ηy)IFT要对这些算法进行改进,以便可以自动、快速和较高质量地进行3=e00\δ(x-x0,y-y0)|F1(ξ,η)F2(ξ,η)|全景图像的拼接。(211)3这里F表示F复数的共轭。位移位置是在(x0,y0)。式(211)2基于2幂子图像的相位相关度法左边是规格化互功率谱,规格化互功率谱的傅立叶的反变换是互相关的。规格化互功率谱的结果是简单复指数,即相位差。211相位相关度法原理相位差的傅立叶反变换是在平移运动坐标上的脉冲,也就是说,相位相关度法,它基于二维傅立叶变换的性质:相位相关度除了需要对齐两幅图像的偏移位置,其他任何地方几乎都是0。法最早在年由和提出具有场景无关性能够1975Kugl