基于全局拓扑结构的分级三角剖分图像拼接研究.pdf

计算机研 究 与发展 ISSN l0001239／CN 111777／TP JournalofComputerResearchandDevelopment 49(1)：144—151，2012 基于全局拓扑结构 的分级三角剖分 图像拼接 曾 丹 陈 剑 张 琦 史 浩 (上海大学特种光纤与光接入 网省部共建重点实验室 上海 200072) (dzeng@ shu．edu．cn) GlobalTopologyBasedImageStitchingUsingHierarchicalTriangulation ZengDan，ChenJian，ZhangQi，andShiHao (KeyLaboratoryofSpecialtyFiberOpticsandOpticalA“es8Netzvorks．ShanghaiUniversity，Shanghai200072) Abstract M ostimagestitching algorithmsadoptintensity orgradientforsimilarity measurement． Unfortunatelytheyfailwhenthesceneexhibitsperiodiccontentsorsimilarcontents． In thispuper， weproposeanovelglobaltopologybasedimagestitchingmethod．Firstly，gradientandratiosofRBG areusedtodescribeandcomparefeaturepoints．Inordertoreducetheomissionofmatchedpoints，a thresholdissettoreserveallm ： (m ，n arepositiveinteger)featurematching．Then，wecompute two compatibletriangulationsofgradientandcolormatchedpointstocomparethetopologysimilarity． Finally，we incrementally add 1：1 matching points which are topology matched and remove problematicpoints．W edemonstratetheillustrativeresultsbycomparing and contrastingouroutput with othermethods．Thepresentedalgorithm givessuperiorresultsinallexamples． Keywords globaltopology；hierarchicaltriangulation；featuredescription；periodic；sim ilarcontent； imagestitching 摘 要 采用相似性度量的方法对具有周期性 内容或相似 内容的图像进行配准 时，容 易产生特征误 匹 配 ，从而带来拼接误差．针对这一 问题 ，提 出基 于全局拓扑结构的分级三 角剖分 图像拼接方法 ：首先 ，提 出基于梯度及 3色比空间的特征描述用于相似性度量 ，保留所有 阂值 范围内的 ：n( ， 为正整数)特 征点匹配 ，以减少漏匹配；然后 ，根据特征点集的拓扑结构对特征点集进行分级三角剖分，根据三角形网 格的匹配关系，逐步将 多对多的不确定匹配或降为一对一匹配，去除误匹配．实验结果表 明，与经典 图像 拼接方法相 比，该方法可 以解决周期性 内容或相似 内容误 匹配带来的拼接误差，并大大减少投影变换矩 阵计算点数． 关键词 全局拓扑结构 ；分级三角剖分 ；特征描述 ；周期性 ；相似 内容 ；图像拼接 中图法分类号 TP391 图像拼接提供了一种有效且完整的场景表示方 矩阵．Szeliski也成为图像拼接邻域 的奠基人 ，他所 法 ，在虚拟现实 ij、遥感 ]、地表植被测绘 、医学探 提 出的经典理论体 系认为 ，图像拼接的关键在 于两 查 和军事 等领域显示 出广泛 的应用价值．1997 图