一种基于视频的快速图像MOSAICS算法

在制作基于视频序列的图像Mosaics时,传统方法都需要将连续相邻帧(偏差小的图像)进行图像整合变换的优化求解。该方法运算量大,速度慢。文章提出一种分步优化求解该变换方法,即渐近复杂模型。它可对偏差较大帧进行自动求解,可大大加速图像Mosaics的制作速度,对快速实时建立图像Mosaics有重大意义。

基于角点特征的KLT跟踪全景图像拼接算法

虚拟现实技术在航空航天、机器人遥操作和生物医学等领域得到了广泛应用,已成为研究问题的一种重要手段,全景图像的拼接技术则是其中一个非常重要的环节。通过SUSAN检测算子提取图像特征角点,利用快速RANSAC算法来实现图像的初配准。然后把检测到特征角点作为图像中的运动目标,利用KLT跟踪算法,确定各特征角点的精确位置,从而得到图像之间精确的单应性变换矩阵。在图像融合过程中,提出了消除图像拼接过程中“鬼影”的办法。实验结果表明,该算法能够大大提高图像配准精确度,并具有较好的鲁棒性。

球面虚拟空间的自由漫游

在基于图象的虚拟空间中 ,自由漫游是目前虚拟现实领域研究的热点 .同心圆拼图法是解决这个问题比较好的方法 .但是这个方法只解决了柱面投影的问题 ,用户在垂直方向的视域是固定的 .而在许多应用中 ,用户需要进行俯视和仰视 .为此 ,我们扩展了同心圆拼图法 ,运用同心球拼图法增加用户的视域范围 .

基于鱼眼图像的虚拟漫游研究

根据鱼眼图像的有效区域为圆形,提出了扫描线逼近的轮廓提取算法,基于图像重叠部分亮度差最小的原理,确定了重叠区域,通过对重叠区域进行融合处理实现了鱼眼图像的缝合,最后直接从鱼眼图像上提取颜色信息,重新采样图像数据,实现了基于鱼眼图像的虚拟漫游。结果表明:能较大的提高漫游的实时性能,取得了良好的效果。

柱面全景图像拼合及漫游算法研究

基于图像的绘制技术不仅可以弥补传统基于几何绘制技术的不足,而且能给出更丰富的图像显示.文中从实际应用出发,提出并实现了图像拼接新算法,并在此基础上,利用OpenGL的纹理映射技术,将全景图像作为纹理图像映射到由OpenGL预先构造出的虚拟视点空间上,并实现了虚拟场景的全景漫游.

基于三维全景技术的数字矿山漫游系统

对数字矿山漫游系统中的三维全景技术进行研究,提出数字矿山漫游系统的总体结构。针对传统虚拟现实技术建模难度高、工作量大的问题,研究了基于实景照片生成全景图像的方法,给出了系统全景生成模块中特征匹配、图像配准和融合以及多场景图像自动拼接的方法。最后采用PTViewer实现了基于全景图像的虚拟数字矿山漫游,全方位互动式地向用户展示矿山的真实场景,为矿山设计、生产和安全管理以及人员培训提供可视化环境。

摄像机图像序列的全景图拼接

全景图是虚拟现实和计算机视觉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 .文中提出一种新的摄像机图像拼接算法 ,利用摄像机绕垂直轴旋转 36 0°依次拍摄的照片序列 ,拼接圆柱面全景图 .该算法不要求校准摄像机 ,对相邻帧之间摄像机的转角也没有严格的限制 ,而且不受帧间光照强度剧烈变化的影响 .从实验结果看 。

基于特征点的图像拼接技术在动漫中的应用

以制作全景图为例将图像拼接技术应用到制作动漫贴图上,简化动漫贴图的制作.使用手持相机采集一定重叠区域的图像,柱面投影后采用基于尺度空间的Harris算法检测图像特征点,双向归一化互相关算法匹配特征点,迭代提取阈值T的算法去除误匹配.通过改进的RANSAC算法快速估算出变换参数模型,对拼接图像进行投影变换.Szeliski灰度融合方法,直接计算匹配点灰度平均值融合图像,最后采用最佳缝合线的方法消除图像拼接处的重影.基于Matlab的数据实验表明,提出的图像拼接技术具有效率高,拼接图像清晰等优点,实现了较满意的全景图视觉效果.

一种改进的全景图生成算法

介绍了全景图的生成过程,对目前常见的几种图像拼接算法进行了分析和比较,在此基础上,提出了一种改进的全景图像生成算法.该算法通过对初始图像进行预处理、改进特征点选取方法以及优化特征点匹配过程,提高了全景图像生成的效率和准确性.实验结果也表明,该算法可广泛应用于基于图像的虚拟场景构造等方面.

一种自动全景拼图的快速算法

基于柱面坐标的自动拼图方法计算简单快速 ,被广泛采用 .但是该方法存在两个问题 :一是基于微分迭代的参数估计方法依赖于初值 ,容易落入局部极小 ;二是未考虑摄像机绕光轴的小角度旋转 ,导致拼接不准 .提出一个改进的自动全景拼图鲁棒性快速算法 .对于第 1个问题 ,初始运动估计采用重采样的小图像进行相关匹配 ,可以迅速得到接近最优解的参数初值 ,然后再用基于微分迭代的参数估计方法求精 .对于第 2个问题 ,在用基于微分迭代的参数估计方法求精时 ,增加对摄像机绕光轴的小角度旋转参数估计 .该算法简单快速 ,经实验适用于手持相机拍摄的图像 .

一种全景图象拼合算法

提出了一种新的自动全景图象拼合的鲁棒性算法。一是,基于多分辨率样条提出了一种新的图象拼接算法,它采用多分辨率样条来确定拼接区域宽度T和加权函数,使图象在不同分辨率下分别拼合,这样使拼合成的图象既清晰又光滑无缝;二是,在Levenberg-Marquardt非线性最小迭代算法的基础上提出了一种新的非线性最小迭代算法。算法在大多数情况下能自动完成,适宜于任何大小的图象并且不需要知道任何相机参数;对相邻帧之间相机运动没有严格的限制。

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。

由未标定手持相机拍摄的图片构造全景图

提出了一种利用普通未经标定的相机,在近似固定位置拍摄的图片,来构造水平方向360°全景图的方法.一般来说这种图片可能存在透视变形较大、相邻图片重叠部分较小、亮度差异明显以及相机的倾斜和旋转等问题.这就使此类图像的配准和全景图拼接问题比采用经标定的相机或专用设备所拍摄的图片较为困难.因不宜直接采用简单的图像配准技术,文中特设计一种含梯度方向极稳健高效的特征匹配方法来对此类图像进行配准;同时提出了可靠的初始参数估计方法,并将求取相邻图像间透视变换参数的非线性优化过程简化为线性步骤,提高了运算速度和稳定性.实验结果表明,即使重叠区域很小(16%),该方法仍可获得较为满意的拼接效果.

基于OpenCV的曲面全景投影算法研究

在实景展示问题的研究中,全景图是虚拟现实场景显示的重要方法。结合OpenCV开源计算机视觉库,设计了曲面全景投影中的一种特殊情况,即全景图像环状柱面投影并旋转算法,主要包括基于平面图像的柱面正投影算法、图像拼接方法、基于图像截取实现图像旋转效果算法、图像拆分方法和从柱面到外切平面投影算法五个部分。整个算法结合微机自带显卡中的图形处理器GPU,保证图像处理的实时性要求。同时由于OpenCV有较强的图像处理功能,使得算法描述非常简单。实验结果表明,整个算法实现效果较好,为后续的大型正交多幕特种电影集成技术及应用奠定了良好的基础。

全景图像生成算法的研究与实现

针对虚拟现实中的柱面全景图生成问题提出了一种简单实用的算法。该算法通过对图像重叠部分的相交特征线段进行提取和匹配来实现相邻图像的拼接。在此基础上编制了全景图生成工具VR-Maker,并取得了良好的实验结果。

基于图像的虚拟现实技术在驾驶模拟器中的应用

近年来基于图像的虚拟现实技术发展迅速,它很好弥补了基于图形的三维虚拟场景构建方式中的不足。基于图像的虚拟现实技术主要包括基于图像的建模和漫游技术,本文将基于图像的漫游技术应用于汽车驾驶模拟器的视景系统,实现了一定区域内逼真的场景漫游。本文首先利用图像拼接技术实现单视点宽角度漫游,再通过图像插值和视图变形技术实现连续的多视点漫游。

基于PC和OpenGL的全景图象360度漫游技术

讨论了利用OpenGL图形软件开发系统在PC机上实现全景图象360度漫游。，探讨了采用基于像素匹配的方法进行图象拼接来生成全景图象，并在此基础上利用OpenGL的纹理映射的技术，将全景图象的一部分作为纹理图象映射到由OpenGL预先构造出的虚拟视点空间上，通过改变纹理图象在PC机上实现虚拟场景的360度任意漫游。

基于视频图像的虚拟环境建模技术

针对基于平面投影变换的图像拼接方法存在的优化参数较多、易导致陷入局部极小和全景图像的生成速度缓慢的问题,提出一种优化参数较少的旋转运动模型,采用层次运动模型和傅里叶方法对帧间隔较大的图像进行对齐,使图像对齐工作量大大减少.该算法计算简单、快速,适用于手持相机拍摄的图像.

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。

VR全景视频制作软件目标可视化三维虚拟仿真

VR全景视频图像边缘像素点灰度值差异性较大,图像目标点关联性差,提出VR全景视频制作软件目标可视化三维虚拟方法。利用柱面模型生成全景视频图像,利用Canny算子计算出图像的边缘信息并对其进行角点匹配,完成全景视频拼接。对拼接后的视频采取反投影,实现VR全景视频软件制作。对三维空间内的目标进行定位,使用射线的投影矩阵和图像点的匹配关联,构建新的空间点坐标方位,得到最终的投影矩阵,完成目标在三维虚拟空间内的可视化虚拟。仿真结果证明,研究方法具有更高的图像目标匹配率,且目标个体位置虚拟精度更高,可广泛应用于实际场景中。