大视场视频拼接算法的研究讲述.doc

毕 业 设 计（论文） 题 目：大视场视频拼接算法的研究 2012年 5月11日 摘 要 大视场视频拼接是指，将两个或者多个摄像机拍摄的视频通过一定的方法拼接后形成一幅大视角的视频图像。视频是由一帧帧图像组成的，所以视频拼接的重点是用图像配准的方法将两幅或者多帧具有重叠区的数字图像拼接成宽视场的全景图像，然后利用视频压缩技术将图像压缩为视频。近年来，在机器视觉、卫星遥感、海底勘探及无人机中得到广泛的应用。 本课题主要研究通过拼接双摄像头采集的具有重叠区的视频图像扩大视频监控的视场角的方法。主要研究内容包括：摄像头及光学系统的定标；利用SIFT算法寻找图像的特征匹配点；使用基于多分辨率分析的图像融合算法进行图像融合。 关键词：视频拼接，光学系统的定标，SIFT算法，图像融合 ABSTRACT The video splicing of the large field of view refers to the splicing of two or more video shot by the camera by a certain method to form one large viewing angle of the video image. The video is composed by a frame image, the focus of the video mosaic image registration method having two or more frames digital images assembled into a wide field of view of the panoramic image of the overlapping area, then the use of video compression technology image compressed video. In recent years, machine vision, satellite remote sensing, seabed exploration and unmanned aerial vehicles in a wide range of applications. The main subject of research collected by stitching dual cameras with overlapping areas of the video image to expand the field of view of the video surveillance. The research topics include: the camera and the calibration of the optical system; SIFT algorithm to find the characteristics of the image matching points; using image fusion based on multi-resolution analysis of image fusion algorithm. Keywords: video mosaic, the calibration of the optical system, SIFT algorithm, image fusion 目 录 第1章 绪论 2 1.1 概述 2 1．2 课题的背景及研究现状 2 1．2．1 课题的背景 2 1．2．2 课题的研究现状 3 1．3 课题的研究意义 4 1．4 课题的主要研究内容 4 第2章 摄像机定标 5 2.1 图像坐标系，摄像机坐标系与世界坐标系 5 2.2 针孔成像模型 7 2.3 相机畸变 8 第3章SIFT特征匹配图像拼接算法 9 3.1 SIFT算法原理 9 3.1.1 多尺度空间建立 9 3.1.2 精确定位特征点的位置 10 3.1.3 确定特征点的主方向 13 3.1.4 生成 SIFT 特征描述符 13 3.2 生成特征匹配点 14 第4章 图像融合 17 4.1 构建多分辨率金字塔 17 4.1.1高斯金字塔 17 4.1.2拉普拉斯金字塔 18 4.2 基于拉普拉斯金字塔分解的图像融合策略 19 4.2.1 基于区域平均梯度的图像融合策略 19 4.2.2 基于区域能量的图像融合策略 20 第6章 总结 23 参考文献 24 致 谢 25 第1章 绪论 1.1 概述 大视场视频拼接是将两个或多个相机按照一定的规则放置，将每个相机分