基于TMS320DM642的圖像拼接應(yīng)用研究.pdf

1、圖像拼接是現(xiàn)代圖像處理中的重要研究領(lǐng)域,是數(shù)字圖像處理的熱點問題。其目的是將同一場景,相互之間存在部分重疊的兩幅或多幅圖像進行匹配對準(zhǔn),然后拼合成一幅具有較高分辨率或?qū)捯暯堑膱D像。圖像拼接技術(shù)可以解決圖像分辨率與視野的矛盾問題,所以在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,比如醫(yī)學(xué)影像、遙感技術(shù)、全景地圖等。一般情況下,圖像拼接系統(tǒng)包含有以下幾個步驟:圖像采集、圖像預(yù)處理、圖像配準(zhǔn)、圖像融合以及顯示,其中圖像配準(zhǔn)的精度直接影像圖像的拼接成功與否,因此,

2、圖像配準(zhǔn)是本文研究的重點。
　　本文首先系統(tǒng)描述了圖像拼接算法的研究意義、現(xiàn)狀其及應(yīng)用領(lǐng)域。簡單介紹了圖像拼接的基本流程及其關(guān)鍵技術(shù),這里包括:(1)攝像機成像模型和圖像變換原理;(2)圖像配準(zhǔn)和圖像融合的主要方法、性能。
　　在圖像的預(yù)處理主要介紹了兩個部分:(1)圖像噪聲的抑制,通過實驗比較幾種常見的濾波器,選用中值濾波器來抑制圖像中的噪聲;(2)圖像的畸變矯正,采用對攝像機進行標(biāo)定的方法獲得畸變參數(shù)估計完成對圖像的失真

3、校正。
　　本文主要工作是分析了尺度不變特征(SIFT)特征算子,并對其進行了改進,提出了基于SIFT的特征位置優(yōu)化配準(zhǔn)算法。SIFT特征描述子是一種局部區(qū)域特征描述子,對尺度、旋轉(zhuǎn)以及平移都具有不變性,而且對光照變化、圖像對比度變化、仿射變換都具有很強的魯棒性。SIFT算法在工程實現(xiàn)中耗時長、占用內(nèi)存大,主要體現(xiàn)在構(gòu)建尺度空間,即建立高斯金字塔和高斯差分金字塔。本文算法首先將待配準(zhǔn)的圖像進行降采樣并提取每幅圖像的SIFT特征描述

4、子,然后進行匹配,再根據(jù)原圖的高斯金字塔中精確定位特征點位置,最后根據(jù)優(yōu)化后的特征點計算兩幅圖像的坐標(biāo)關(guān)系從而完成圖像的配準(zhǔn)拼接。實驗結(jié)果降低了SIFT算法對內(nèi)存的需求以及運行時間,并且達到了預(yù)期的配準(zhǔn)精度。
　　近些年來,DSP的高速發(fā)展為圖像處理的實際應(yīng)用進一步提供了幫助。本文最后,將圖像處理算法與DSP芯片結(jié)合起來,選用TI公司的TMS320DM642芯片搭建了雙目攝像機拼接融合系統(tǒng)。該系統(tǒng)中完成了雙目攝像機的圖像捕獲、拼接