基于场景流形的长视频分段拼接的研究与实现

摘要

随着电子信息产业的发展和技术的进步,全景图拼接技术已成为计算机视觉和虚拟现实中的一种重要的场景表示方法,它广泛应用于航空和遥感视频图像处理、虚拟现实、视频压缩、视频检索、医疗图像处理等领域。
　　本文主要研究含有运动物体的长视频全景图的拼接。对现有算法进行分析和改进,具体研究内容如下:
　　1、研究了基于场景流形算法的视频全景图拼接技术。针对场景流形算法采用Dijkstra寻找最小变形的流形时比较耗时,本文对 Dijkstra算法在时间和空间效率方面进行改进,在一定程度上提高了时间效率,节约了内存空间。
　　2、针对采用场景流形算法进行长视频序列的拼接时内存需求较大和时间效率不高的问题,本文提出了分段的思想。将长视频序列分段,分段后对每段视频分别采用场景流形算法并行拼接。试验结果表明,将长视频序列分段可以在保证拼接效果的前提下,加快拼接速度。
　　3、每段视频采用场景流形算法拼接后,需要将所有拼接得到的图像缝合成一幅全景图。在图像融合时,为了避免在运动物体区域出现鬼影,本文研究了最佳缝合线的图像融合算法:动态规划的最佳缝合线搜索算法和图切割的最佳缝合线搜索算法。通过分析比较,本文采用图切割算法进行最佳缝合线搜索。
　　本文在 VC++和 MATLAB编程环境下实现了长视频序列的拼接。通过实验验证长视频分段可以在很大程度上提高时间效率,适用于较长视频的全景图拼接。

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第一章 绪论

§1.1课题研究背景和意义

§1.2国内外研究概况

§1.3视频图像拼接

§1.4本文研究内容和文章结构安排

第二章 场景流形算法

§2.1流形的基本概念

§2.2自适应流形的基本原理

§2.3场景流形算法原理

§2.4视频序列分段

§2.5实验结果

§2.6本章小结

第三章 图像配准

§3.1基于频域的图像配准算法

§3.2基于特征的图像配准算法

§3.3实验结果

§3.4本章小结

第四章 图像融合

§4.1图像合并

§4.2拼缝的消除技术概述

§4.3基于动态规划的图像融合算法

§4.4基于图切割的图像融合算法

§4.5实验结果与分析

§4.6本章小结

第五章 长视频拼接实验

第六章 总结与展望

§6.1本文工作总结

§6.2工作展望

参考文献

致谢

作者在研期间的科研成果