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xviii Computer Vision: Algorithms and Applications (September 3, 2010 draft)
9.2.2 Parallax removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
9.2.3 Recognizing panoramas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
9.2.4 Direct vs. feature-based alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
9.3 Compositing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
9.3.1 Choosing a compositing surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
9.3.2 Pixel selection and weighting (de-ghosting) . . . . . . . . . . . . . . 453
9.3.3 Application: Photomontage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
9.3.4 Blending . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
9.4 Additional reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
9.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
10 Computational photography 467
10.1 Photometric calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
10.1.1 Radiometric response function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
10.1.2 Noise level estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
10.1.3 Vignetting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
10.1.4 Optical blur (spatial response) estimation . . . . . . . . . . . . . . . 476
10.2 High dynamic range imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
10.2.1 Tone mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
10.2.2 Application: Flash photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
10.3 Super-resolution and blur removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
10.3.1 Color image demosaicing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
10.3.2 Application: Colorization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
10.4 Image matting and compositing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
10.4.1 Blue screen matting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
10.4.2 Natural image matting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
10.4.3 Optimization-based matting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
10.4.4 Smoke, shadow, and flash matting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
10.4.5 Video matting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
10.5 Texture analysis and synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
10.5.1 Application: Hole filling and inpainting . . . . . . . . . . . . . . . . 521
10.5.2 Application: Non-photorealistic rendering . . . . . . . . . . . . . . . 522
10.6 Additional reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
10.7 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
11 Stereo correspondence 533
11.1 Epipolar geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
11.1.1 Rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538