图像拼接中的特征模板提取优化方法.pdf

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1、第4O卷第4期东华大学学报(自然科学版)Vo1．40，NO．42O14年8月jOURNAIOFD0NGHUAUNIVERSITY(NATURAISCIENCE)Aug．2014文章编号：1671—0444(2014)04—0486—05图像拼接中的特征模板提取优化方法倪敏娜，周虎(东华大学机械工程学院，上海201620)摘要：为了提高拼接算法的鲁棒性和效率，提出了一种基于边缘特征和行程编码索引的最优特征模板提取策略．最优模板包含了尽可能多的图像特征，模板中参与运算的只是具有边缘位置特征和灰度变化显著的像素点，通过行程编码方法构建索引模板以指定特征像素集合，从而显

2、著提高了配准精度和匹配速度．关键词：行程编码索引；图像拼接；最优特征模板中图分类号：TH71；TP391．7文献标志码：AOptimizationMethodforCharacteristicTemplateExtractioninImageMosaicNIMin．12a，ZHOUHu(CollegeofMechanicalEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Theoptimaltemplatepick-upstrategybasedonedgefeaturesandrunlen

3、gthencodingindexisinventedanditmakesabreakthroughintherobustnessandspeedoftemplatematchingalgorithm．Theoptimaltemplatecontainsimagecharacteristicsasmuchaspossiblewhileonlythepixelswhichhaveedgecharacteranddistinctgrayvaluechangesparticipateinthematchingoperation．Boththeprecisionandsp

4、eedoftemplatematchingalgorithmareimprovedremarkably．Keywords：runlengthencodingindex；imagemosaic；optimalcharacteristictemplate基于计算机视觉的图像测量系统正成为一种提中与参考图像模板相对应的最佳匹配位置，基于此高检测效率和保证产品质量的关键技术，具有广阔匹配位置可实现两相邻图像的拼接．传统的模板提的应用前景l】]．由于成像系统的视场范围与检测分取和匹配算法容易受到光照变化的影响，使拼接精辨率呈反比关系，提高测量精度必须以缩小成像系度和算法鲁

5、棒性下降．统的视场范围为代价．对于超过摄像机视场范围的1最优模板自动提取策略大尺寸零件，由于摄像机一次只能拍摄到零件的局部，必须经多次拍摄后再进行拼接的办法解决l3j．1．1问题提出图像拼接可以直接利用灰度相关信息的配准算为了实现图像拼接和测量的自动化，基于模板法，一般利用模板匹配算法来实现．其基本原理』：匹配的拼接算法必须能自动提取基准模板，而模板在参考图像的重叠区域中选取一子图像作为模板，的选取对于拼接精度有至关重要的影响．传统模板在相邻的待匹配的图像中进行遍历，搜索与模板具匹配一般选用图像的灰度特征构建模板，一个模板有相同面积的图像，计算每个遍历位置处的图

6、像与就是该图像的某个区域的子图．如果此区域相对于模板的相关性，相关性最大处可认为是待拼接图像周围区域包含的信息过少，将导致后续的匹配过程收稿日期：2O13—05—06作者简介：倪敏娜(1977)，女，浙江余姚人，讲师，硕士，研究方向为工业设计管理周虎(联系人)，男，副教授，E—mail：tigerzhou@dhu．edu．cn第4期倪敏娜，等：图像拼接中的特征模板提取优化方法487失败；如果区域尺寸过大，而不同区域的信息量分布不高．不均匀，导致运算耗时和精度下降．考虑到这些不模板匹配算法期望模板区域有丰富的特征来区足，本文提出最优模板的自动提取策略，以提高匹配别

7、不同映射区域的匹配相似性，而模板的特征是由精度并减少运算时间．区域内的像素点灰度值组成的．为了说明模板区域通常一个物体在其边界内部的灰度值比较均内各像素点灰度值对模板特征构成的影响，把序列匀，对模板间的差异贡献较小，而物体边界处的灰度相似性检测算法改进：基准模板与图像区域各对应值变化较大，对模板间的差异贡献较大．所以基于像素点灰度值之差的倒数分别乘以该像素点的影响图像灰度值构建模板要保证基准模板和搜索模板间因子，其累加和的平均值作为相似度评价指标，即的匹配出现显著的峰值，即模板内必须尽可能多地包含目标边缘等．同时，基准模板的选取对模板匹s一骞配精度和速度有很大影

8、响，许多匹配错误都源于基