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    圖像拼接技術的分類和研究進展

    時間:2019-06-10 來源:計算機產品與流通 作者:陳思思 本文字數:2521字

      摘    要: 隨著我國數字技術的不斷進步與發展, 我國的數字圖像處理技術也得到了較大的進步與提高, 圖像拼接技術就是其中的重要代表, 基于數字圖像處理技術, 圖像拼接技術的相關技術手段不僅得到了提高與進步, 并且也應用到了更多的領域中。而圖像拼接技術是基于各種匹配算法進行的, 在各領域內應用時可以提高各領域中對于圖像處理的質量與效果。因此, 本文針對圖像拼接技術進行討論分析, 從圖像拼接技術的分類、圖像匹配算法、圖像融合算法以及圖像拼接方法的研究動向等方面進行探討分析, 旨在更好的探究出圖像拼接技術的優缺點, 針對圖像拼接算法的發展與應用前景進行了展望分析。

      關鍵詞: 圖像匹配; 圖像拼接; 拼接技術; 圖像融合;

      隨著數字圖像處理技術的不斷發展與提高, 圖像的拼接技術也逐漸受到了國內外相關學者的研究與關注, 圖像拼接技術主要是基于數字圖像處理技術進行具有多重疊區的多幅數字圖像或神品圖像進行匹配融合, 通過處理后的圖像可以更好的應用在各個領域中。現階段, 在我國的軍事、地理、虛擬現實、醫學以及監控、機器人等多個方面都有關于圖像拼接技術的應用。所以, 研究圖像拼接技術, 探究出圖像拼接技術中更好的匹配算法與融合算法, 進而將該技術應用在更多的領域中不僅可以豐富該技術的相關內容, 同時可以滿足各領域的圖像需求, 在應用過程中具有非常重要的意義。

      一、圖像拼接技術的分類概述

      若從圖像拼接技術的類別進行劃分, 圖像拼接技術主要可以分為靜態圖像與視頻圖像兩種, 而靜態圖像的拼接主要又分為靜態圖像中的圖像拼接與動態圖像拼接, 而視頻中圖像拼接又分為視頻序列中的靜態圖像與動態圖像。本文針對這四個類別圖像拼接技術進行分析討論。

      (一) 基于靜態圖像的圖像拼接技術

      基于靜態圖像開展圖像拼接技術較為建議, 其算法主要是將重疊區的靜態圖像與技術圖像相結合, 通過對圖像進行坐標排布, 匹配靜態圖像之間的位置, 進而開展圖像的匹配與融合工作, 可以直接將兩組圖像進行拼接, 操作較為簡單。

    圖像拼接技術的分類和研究進展

      (二) 基于靜態圖像的動態圖像拼接技術

      第二個是基于靜態圖像的動態圖像拼接技術, 由于在靜態圖像中hi出現動態圖像, 因此需要將動態圖像分散成為各種靜態圖像, 進而將靜態圖像由二維空間轉化為三維空間中, 然后通過坐標排布進行拼接, 這種拼接方式可以更好的將長時間變化的物體或者事物呈現出來, 進而滿足人們的觀察。

      (三) 基于視頻序列的靜態圖像拼接

      通過圖像拼接技術進行對視頻圖像的制作處理存在一定的難度, 由于視頻圖像更具有動態性, 因此開展視頻圖像處理工作需要基于視頻序列進行逐幀的操作, 進而將視頻中的各圖像轉化為靜態圖像, 通過二維空間進行重疊區拼接。

      (四) 基于視頻序列的動態圖像拼接

      而基于視頻圖像進行動態圖像的拼接則是通過將逐幀的動態圖像進行轉化, 轉化到三維空間中, 進而對多幀圖像的重疊區進行融合處理, 實現對圖像的拼接, 由于該方法更容易生成動態全景圖像, 因此在無人機的拍攝設備中較為常用, 可以更好的輸送出動態的圖像。

      二、圖片拼接技術的研究

      (1) 增大光學系統的視場角。圖片拼接技術可以通過對圖像的實時拼接形成全景圖, 進而解決了大現場視野效果, 增大了光學系統的視場角, 實現了視頻監控技術的優化與創新。 (2) 方便圖像的檢索、編輯、分析和理解。通過對場景目標的圖片拼接處理可以生成更大的場景圖, 場景圖的生成可以更好的構造出視頻的全景效果, 進而實現對圖像的檢索、編輯以及分析、理解等工作, 可以很好地用于監測各種突發情況。 (3) 提高圖像的分辨率。傳統的圖像中, 由于多個圖像之間存在較大的重疊區, 因此導致了圖像的分辨率較低, 也就影響了圖像的信息量, 而采用圖像拼接技術可以很好地提高圖像的分辨率, 進而得到更加清晰的高分辨率圖像。 (4) 虛擬現實。另外, 圖片拼接技術還可以被應用在虛擬現實系統中, 更好的將圖像與食品形成交互式融合, 形成虛擬的3D環境, 這種技術應用廣泛, 在手術、音樂會、運動會等場景中較為常見。

      三、圖像匹配算法

      圖像拼接技術主要依賴于圖像匹配算法與圖像融合算法兩種技術, 而這兩種技術中, 圖像匹配算法主要是基于灰度進行相關計算, 算法中可以通過將待拼接圖像與重疊區位置想結合的方法實現拼接。其次是基于特征點的相關圖像匹配方法, 主要是基于對兩組圖像進行對比, 對兩組圖像的特征點進行分析匹配, 實現圖像拼接。第三種是基于相位, 通過頻域形成計算, 對兩組圖像之間的矢量進行計算分析, 形成匹配拼接。最后一種常見的是基于變換模型的方式, 通過迭代非線性最小化方法求出圖像間的幾何變換參數, 實現圖像的匹配拼接。

      四、圖像融合算法

      除了圖片的匹配之外, 圖像的融合也是圖像拼接技術中的重要組成部分, 在當前, 圖像融合算法主要有中值濾波、加權平均法、多分辨率金字塔圖像融合算法以及給予小波變換的圖像融合算法集中, 通過這些算法進行對圖像的融合拼接。

      五、圖像拼接方法的研究動向

      圖像拼接技術的發展為我國的圖像自動化技術提供了許多新的研究方向與研究內容, 目前, 圖像拼接方法的研究動向主要有實時圖像拼接、自動圖像拼接、彩色圖像拼接以及3D立體圖像拼接幾種, 在未來的研究過程中著重針對這幾個研究方向進行探究發展, 更好的將圖像拼接技術應用在各領域內, 提高各領域內的圖像處理與應用效果, 推動我國數字技術的不斷進步與發展。

      六、結論

      總而言之, 數字圖像處理技術中的圖像拼接技術在當前我國的各領域內都擁有這較為廣闊的應用前景, 然而基于各種技術進行匹配圖像拼接方法的研究也越來越受到國內外相關學者的重視與關注, 本文針對圖像拼接技術進行了探討分析, 著重從圖像拼接技術的分類、匹配算法、融合算法以及拼接方法的研究動態等幾個方面進行探討分析, 從多個方面方面研究圖像拼接技術的應用前景與新技術方向。

      參考文獻

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      論文來源參考:陳思思.關于匹配圖像拼接技術的研究[J].計算機產品與流通,2019(05):135.
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