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首页旋转扫描内表图像的高效全景拼接技术
本文主要探讨了一种创新的图像处理方法,用于解决火炮身管内表面观测中的全景图像拼接问题。针对传统图像拼接技术在效率和精度上的局限,研究人员提出了一个结合硬件和软件的解决方案。这个方案的核心是利用步进电机驱动45°平面反射扫描镜与CCD相机同步旋转,以获取等距内表面的序列图像。通过精确控制电机步进角度,实现了快速获取序列图像,并将其作为全景拼接的基础。 在拼接过程中,首先进行了步进旋转角度θ和图像像素距离P的标定,确保了后续步骤的准确性。接着,根据标定结果,选定待配准的子图像区域,采用基于相位相关的图像配准技术,对这些子图像进行像素级的精细配准。这种方法可以确保拼接的精度达到像素级别,提高了整体图像的连续性和一致性。 为了消除拼接痕迹,文章还引入了基于人眼视觉特性的高斯函数权值加权图像融合过渡策略。这种融合方法能够平滑图像过渡,使得拼接部分看起来自然,避免了明显的接缝,满足了内腔表面实时观测的需求。 通过实验和仿真验证,该方案的性能表现优秀,拼接时间小于500毫秒,能满足实时观测的要求,对于工程实际应用具有很高的实用价值。因此,本文提出的旋转扫描序列图像全景图拼接方法不仅提高了图像处理的效率,还提升了拼接的质量,对于相关领域的研究和实践具有重要意义。
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书书书
第
29
卷
第
5
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.5
2009
年
5
月
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2009
文章编号:
02532239
(
2009
)
05121105
旋转扫描序列图像的全景图拼接方法
王会峰
刘上乾
汪大宝
卢
泉
(西安电子科技大学技术物理学院,陕西 西安
710071
)
摘要
针对火炮身管内表面观测的特殊需求,考虑到传 统的 图 像拼 接方 法 效率 低或 精 度低 的缺 陷,提 出了 一种 硬
件和软件相结合的基于旋转扫描序列内表图像的全景拼接方案和图像拼接算法。该方案用 步进电 机驱 动
45°
平面
反射扫描镜和
CCD
相机同步旋转来实现对等距内 表面 序列 图 像的 快速 获 取,利用 获 取的 序列 图 像根 据步 进 电机
的步进角度完成内表面全景图像的粗级拼接,即在拼接中首 先对 步进 旋转 角 度
θ
和 图像 素距 离
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进 行标 定,然 后
根据标定结果选取待配准的子图像区域
,在子图像区域中采用基于相位相关的图像配 准方 法对图 像进 行像素 级配
准,从而完成对序列图像的精级拼接。为了实现图像的平滑过渡避免出现拼接痕迹,最后提出了基于人眼视觉特性
的高斯函数权值加权图像融合过渡的方 法。试 验和仿 真结 果表明:该 方案 能够实 现内 表图像 的快 速高精 度全 景拼
接,拼接的精度达到像素级,拼接时间小于
500ms
,能够满足内腔表面观测的实时性需求,非常适合工程实际应用。
关键词
图像处理;全景拼接;旋转扫描;序列图像;相位相关;标定
中图分类号
TP391.41
文献标识码
A
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:
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收稿日期:
20080611
;收到修改稿日期:
20081204
作者简介:王会峰 (
1976-
),男,博士研究生,从事光电成像与图像处理,光电测控等方面的研究。
Email
:
con
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uest8888
@
126.com
导师简介:刘上乾(
1937-
),男,教授,博士生导师,主要从事光 电成 像与图 像处 理,红 外 探测 与跟 踪、光 电对 抗等 方 面的
研究。
Email
:
s
q
liu
@
xidian.edu.cn
1
引
言
火炮内膛性能不仅对评判火炮寿命和安全性有
十分重要的作用,而且可以 为 火炮设计 提 供有价值
的参考资料。由于 火炮内膛 具 有照度低、空间小和
膛壁反射等特点,在光学系 统 的设计中 不 可能有很
大的视场,同时由于火炮内膛的疵病、挂铜等缺陷不
下载后可阅读完整内容,剩余4页未读,立即下载
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