基于离线标定的快速图像拼接算法

于国栋， 王春阳， 兰孝野， 徐鹏宇， 张 月， 刘晓辰， 李忠琦

(中国人民解放军63869部队，吉林 白城 137001)

1 引 言

对于一些大视场、大场景，特别是近些年比较热门的360°全视场监控等应用，由于单个摄像机的视场和功能限制，通常难以够覆盖完整的角度。一般对大视场范围的图像采集或者全景视频监控有两种解决方式，一种是使用广角摄像头；另一种是使用多台固定的摄像机覆盖完整的监控范围，然后再经过图像拼接获取完整的监控区域[1]。但是由于受相机功能和价格的限制，广角摄像机往往难以被采用。为此，需要寻找一种在大视角拍摄情况下，能快速获取高质量画质的图像采集技术。

图像拼接是将在同一时间和地点拍摄的几张具有一定重合区域的照片拼接成一张全景图像的技术，是计算机视觉和图形学领域的研究课题之一。全景图像拼接技术广泛应用于安防监控、战场态势感知、虚拟现实技术和医学图像等多种领域[1-2]。传统图像拼接过程一般包含图像预处理、图像配准、图像映射和图像融合等几个步骤[3]。

传统的图像拼接算法是基于输入的每一帧图像进行特征提取和计算配准的拼接方法。具体步骤是先提取特征点，然后再进行特征匹配与融合等步骤。但是对于实时的图像拼接场景，传统方法需要消耗大量的空间和时间，因此若是对每一帧图像都进行特征提取和匹配，无法满足实时拼接的要求，容易出现鬼影等问题。泊松图像融合算法，虽然融合效果较好，但计算量较大。……