图像拼接融合技术中去鬼影及裂缝方法研究

论文摘要

图像融合技术是数据融合领域内的一个重要分支,其目的是将待融合图像(同源图像或非同源图像)内的互补信息或显著信息融合到一幅图像当中,提取两幅图像中有用的信息,而将图像间的冗余信息去除掉,最后形成一幅完整的、信息完全的图像。因同源序列图像的内容不仅随时间的变化会产生变化,而且可能受到配准和几何变换的影响,两幅图像间的重叠区域存在差异,直接拼接融合后图像会出现“鬼影”和拼接缝隙现象,所以经过配准的图像在融合过程中如何去除鬼影及拼接缝隙是两个非常重要的环节。一条最优的拼接线可以避免重叠区域内“鬼影”现象,并尽量减少缝隙的产生。本文对近几年去鬼影、消除拼接缝算法进行了分析和试验,总结了现有算法中存在以下缺陷：1.拼接线延伸方向不具有灵活性,易造成鬼影。2.拼接线寻找方法仅适用于水平位移情况,对双位移或不规则重叠区域不适用。3.现有方法不能在消除鬼影的情况下尽可能地避免拼接缝隙的产生。4.消除拼接缝隙时,不能避免再次产生鬼影的可能性。针对以上问题,本文的研究工作分为两部分：1)寻找最优拼接线,2)消除拼接缝隙。文中提出了一种不仅可以较好克服鬼影而且还能够最大化的避免拼接缝隙出现的方法。方法中充分考虑了像素点邻域内的颜色差异关系和结构变化关系,并将寻找方向扩展到了水平方向；该方法可任意定义拼接线的起点和终点,可应用于不规则的重叠区域,适用性更强。为了消除拼接线留下的缝隙,文中提出了一种基于小波图像融合消除拼接缝方法。为避免融合时再次产生鬼影,在重叠区域低频融合方法、高频融合方法中分别加入了融合距离和融合方向两个约束；对于低频系数,依据拼接线,利用线性加权法提取；对于高频系数,依据拼接线,利用高频图像区域能量的大小来选择。将小波逆变换得到的无鬼影、无拼接缝隙的重叠区域融合图像镶嵌到原重叠区域,得到全景图。实验部分将两种方法与其它方法进行了对比,本文得到的结果更为理想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景与目的
• 1.2 图像融合技术概述
• 1.3 同源序列图像拼接融合关键技术研究现状
• 1.3.1 图像拼接融合中存在的问题
• 1.3.2 拼接线寻优技术研究现状
• 1.3.3 拼接缝消除技术研究现状
• 1.4 论文的研究工作、研究思路和文章结构安排
• 1.4.1 论文研究工作
• 1.4.2 论文研究思路
• 1.4.3 论文结构安排
• 第2章 基于改进动态规划的拼接线寻优研究
• 2.1 现有拼接线寻优算法及问题的提出
• 2.1.1 现有拼接线寻优方法及分析
• 2.1.2 问题的提出
• 2.2 基于改进动态规划方法的拼接线搜索
• 2.2.1 动态规划方法和贪婪算法简介
• 2.2.2 图像曝光差异矫正
• 2.2.3 寻找最佳拼接线
• 2.3 小结
• 第3章 基于小波图像融合的拼接缝消除方法
• 3.1 运用图像融合方法消除拼接缝的必要性
• 3.2 常用拼接缝消除方法
• 3.3 小波图像融合方法消除拼接缝的研究
• 3.3.1 小波变换在图像拼接融合中的优点
• 3.3.2 双正交小波特性及基于小波的图像融合原理
• 3.3.3 拼接缝的消除
• 3.4 小结
• 第4章 实验与分析
• 4.1 拼接线寻优实验及结果分析
• 4.2 图像融合方法消除拼接缝隙实验及结果分析
• 4.3 拼接融合算法在机载SAR图像上的应用
• 4.4 小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历