单应性矩阵和仿射变换_基于单应性矩阵的图像拼接方法的对比分析

龙源期刊网

http://www.qikan.com.cn

基于单应性矩阵的图像拼接方法的对比分析

作者：张乐

来源：《科技视界》

2016

年第

06

期

【摘

要】图像拼接是将一系列图像结合成一个宽场景的图像。本文简述了图像拼接的一

般流程，重点介绍了三种基于单应性(

Homograohy

)矩阵的图像拼接方法。文中利用三种图

像拼接方法对两组图像进行拼接实验。实验结果表明：如果两幅图像在同一个平面场景或者拍

照中心相同，用一个基本的单应性矩阵能完成拼接；如果两张幅像之间存在除了旋转之外的变

换或者不在同一平面场景，由于单应性矩阵无法处理视差，仅使用单应性矩阵来拼接得到的结

果将出现鬼影或错位。

【关键词】图像拼接；单应性矩阵；视差；鬼影；错位

【

Abstract

】

Image stitching is a combination of a series of images into a wide view image. The

paper briefly describes the general process of image stitching

，

mainly introduces three image

stitching method based on homography matrix. In this paper

，

the three methods are used to stitching

two sets of images. The result shows that

：

if the two images scenes are effectively planar or have

same camera center

，

using a basic homography matrix can complete stitching

；

if there is another

transformation except rotation between two images or they don’t in a same plane scene

，

as the

homography matrix cannot account for parallax

，

stitching by homoagrapy matrix alone will result in

ghosting and dislocation.

【

Key words

】

Image stitching

；

Homography matrix

；

Parallax

；

Ghosting

；

Dislocation

0

引言

图像拼接是一个很有意义的研究

[1]

。为了在不降低图像分辨率的条件下获取超宽视角甚

至

360°

的全景图，利用计算机进行图像拼接被提出并逐渐研究发展起来。目前，图像拼接技

术已经成为计算机图形学的研究焦点，被广泛应用于空间探测、遥感图像处理等领域。图像配

准和图像融合是图像拼接的两个关键技术

[2]

。图像配准是图像融合的基础，而且图像配准算

法的计算量一般非常大。因此，图像拼接技术的发展很大程度上取决于图像配准技术的创新。

图像拼接技术已经发展到一个相对成熟的阶段

[3]

。多数图像拼接的算法都是采用相似的思

路：首先估计变换矩阵(相似变换、仿射变换或投影变换)来配准重叠区域的图像，然后将配

准后的图像合成到一个公共的画布上

[4]

。然而对于许多图像数据，完美的配准是很难实现

的，配准结果往往存在视差错误和鬼影。因此当前许多工作为了研究出更好的配准和合成技术

来减少误对齐和鬼影。

1

相关工作