基于亮度与白平衡自动调整图像拼接算法.pdf

基于亮度与白平衡自动调整的图像拼接算法 赵辉，陈辉，于泓 ( 山东大学 信息科学与工程学院, 山东 济南 250100) 摘要：针对传统图像拼接算法不能拼接具有亮度与白平衡差异的图像的问题，本文提出一种 改进算法。首先将图像进行角点提取并匹配，然后使用RANSAC 算法去奇异点。接下来使 用 MSAC 算法和回归分析法根据色彩模型估算三个彩色通道的变换函数，最后进行图像融 合。实验结果表明本文算法对于相机自动拍摄的存在曝光、白平衡差异的图像可以很好的拼 接。 关键词：图像拼接；MSAC ；回归分析；光度配准 Image Mosaic Based on Automatic Brightness and White Blance Ajustment ZHAO Hui,CHEN Hui,YU Hong (School of Information Science and Engineering,SDU.Jinan 250100,China) Abstract : This paper presents a novel image mosaic method based on brightness and white blance austment.Firstly,image corners are matched and outliers are reduced by RANSAC algorithm.Secondly,MSAC and regression analysis are used to fetch the linear transform parameters of the three color channels.Then images are blended.Experiments show that our algorithm is effective. Key Words: Image Mosaic; MSAC; Regression Analysis; Photometric Registration 1 引言 近年来全景图自动拼接技术[1]一直是计算机视觉领域的研究热点。使用普 通相机对周围环境进行摇移拍摄并保证相邻图像间有一定重叠，然后可利用软件 算法来对图像进行自动拼接以生成全景图像。 传统的自动拼接算法在拍照时要求相机参数严格一致，而当使用普通全自动 相机拍摄时，由于曝光参数和白平衡都是相机根据景物自动调整的，尤其受环境 光照影响较大，这样图像之间往往存在着亮度和色彩的差异，从而导致传统拼接 算法失败。笔者提出了一种针对此问题的改进算法，不仅利用角点匹配信息将图 像之间进行几何配准；同时利用已经几何配准的彩色信息进行光度配准，有效的 解决了使用相机自动档拍摄图片的自动拼接问题。 2 图像几何配准 首先将相机拍摄到的彩色图像转换为灰度图像，然后再利用平均法估计图像 的亮度背景并在灰度图像中减去之，消除不同曝光参数、不同白平衡差别的影响。 接下来采用Harris 算法[2]来对图像进行角点提取。设I 和I 分别为图像I x y 在水平、竖直方向的一阶偏导数，w (x,y)是二维高斯平滑函数，有下面两个公式：  I 2 I I  M w(x , y ) x x 2 y  x ,y I I I   x y y  (1)