面向全景視頻拼接的圖像融合算法及其gpu實現(xiàn)

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5、AndItsGPUImplementationAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ZhiyeLinSupervisor:Prof.HongChengSchool:SchoolofAutomationEngineering摘要摘要全景視頻拼接是指采用視頻流拼接技術將幾段相互間有重合區(qū)域的視頻流拼接成一整段分辨率更高的視頻流，然后輸出

6、一個視域更寬的全景視頻。全景視頻拼接可用于虛擬現(xiàn)實、安全監(jiān)控、輔助車載、遠程桌面等。本文主要研究像機標定與顏色校正的圖像融合算法及其GPU實現(xiàn)，研究工作包括以下方面：構建了一種基于幾何校正與流場變換的全景圖像拼接架構。常用圖像配準是基于特征點匹配方法，這類方法對簡單拼接效果很好，但在復雜場景如遮擋、視差等有鬼影和人工痕跡。本文采用的構架是使用幾何標定獲得單應矩陣并將圖像投影到同一平面內，然后采用流場能量函數(shù)對圖像的重合區(qū)域進行流場估計，從而可得到高效的高質量的拼接效果，并能很好地去除拼接時重合區(qū)域產生

7、的鬼影。提出了一種基于融合區(qū)域的SURF自動標定方法，解決了攝像機參數(shù)不精準的問題。由于實際中獲取或者間接計算得到的攝像機內外參數(shù)不準確，得到單應矩陣不精確，最終得到低質量的拼接圖像。本文采用不準確的單應矩陣，計算得到粗略的重合區(qū)域，再增加閾值得到融合區(qū)域，并在該區(qū)域進行SURF特征點匹配，減少尋找特征點的區(qū)域大小，從而節(jié)省檢測特征點時間。該方法不僅得到高精度的單應矩陣，而且減少了檢測特征點所需的時間。提出了一種基于時空信息的在線顏色校正算法，解決了視頻顏色不流暢問題。主要是在重疊區(qū)域進行顏色匹配，在

8、整個拼接圖像進行顏色平衡，而對于視頻圖像顏色校正需要加上前幾幀圖像的顏色信息即時空信息。該算法不僅使得視頻圖像幀內的顏色更加真實，而且?guī)c幀之間的顏色更加流暢。本文處理對象是高清視頻(分辨率為1920?1080)，運算量大，計算復雜度高，需要滿足視頻實時性，挑戰(zhàn)很大。對本文的圖像融合算法進行GPU優(yōu)化，提升拼接過程的速度，從而達到系統(tǒng)的實時性。關鍵詞：全景視頻拼接，自動標定，在線顏色校正，GPU加速IABSTRACTABSTRACTPanoramicvi