基于幀同步校準(zhǔn)的多源視頻拼接技術(shù)研究.pdf

1、多源視頻拼接技術(shù)可以合成大視野、超高分辨率的視頻圖像,避免了使用特殊裝置的昂貴開銷,便于普及應(yīng)用,在衛(wèi)星遙感圖像處理、醫(yī)學(xué)圖像處理、虛擬場景構(gòu)建、計(jì)算機(jī)視覺等各個(gè)鄰域都有廣泛的應(yīng)用,成為了目前的視頻圖像處理研究中的熱點(diǎn)話題。目前國內(nèi)外對此課題進(jìn)行了諸多的研究,但是對于不同視頻源的時(shí)間同步校準(zhǔn)的研究卻尚未有學(xué)者對此進(jìn)行討論研究。針對可重構(gòu)處理器的應(yīng)用,本文對于算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了細(xì)致深入的研究。將視頻圖像拼接算法在軟硬件上進(jìn)行合理劃分。本

2、文完成的主要工作如下:
　　(1)針對不同視頻源拼接的時(shí)間同步校準(zhǔn)算法的研究。不僅在空間位置上對不同視頻源進(jìn)行配準(zhǔn),而且在時(shí)間域?qū)τ诓煌曨l源進(jìn)行校準(zhǔn)。首先,對視頻源進(jìn)行基于靜態(tài)圖像的配準(zhǔn)。利用了多尺度分析進(jìn)行特征點(diǎn)檢測,增加了尺度變換的魯棒性。通過歸一化互相關(guān)算法將特征點(diǎn)進(jìn)行粗匹配。之后,利用隨機(jī)抽樣一致性思想進(jìn)行誤匹配點(diǎn)對的剔除,并得到正確的仿射變換矩陣。其次,通過運(yùn)動(dòng)估計(jì),以及仿射矩陣將不同視頻源的時(shí)間誤差通過運(yùn)動(dòng)軌跡上的位

3、移差放大表現(xiàn)出來。通過時(shí)間參數(shù)作為加權(quán)系數(shù)將視頻源進(jìn)行幀間插值,以將不同視頻源的時(shí)間誤差校準(zhǔn),這樣就可以得到時(shí)間空間都配準(zhǔn)的視頻圖像。通過多尺度融合方法,將不同視頻源的圖像在不同尺度層進(jìn)行像素級融合,利用多尺度變換的優(yōu)勢可以平滑過渡兩幅圖形的重合區(qū)域,避免明顯的視覺落差感。通過 Matlab仿真,本文提出算法比傳統(tǒng)算法PSNR高出10~30db。
　　(2)針對逐行掃描攝錄方式的視頻幀圖像的時(shí)間校準(zhǔn)方法研究。本文針對逐行掃描攝錄方

4、式在時(shí)間上同幀圖像不同時(shí)攝錄的缺點(diǎn)進(jìn)行建模研究,并提出了針對此問題的補(bǔ)償方法,以達(dá)到視頻圖像的同幀圖像像素點(diǎn)在同時(shí)刻的校準(zhǔn)圖像。通過 Matlab建模進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與分析,試驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過校準(zhǔn)后的圖像在時(shí)間軸的同步效果明顯好于未校準(zhǔn)的圖像。
　　(3)基于FPGA及可重構(gòu)處理器的視頻拼接系統(tǒng)的研究。利用可重構(gòu)處理器對視頻算法的優(yōu)勢,將本文算法利用可重構(gòu)處理器與FPGA硬件電路結(jié)合的方法構(gòu)建嵌入式視頻圖像拼接系統(tǒng)。合理劃分軟硬件工作,將