《室內動態場景的高質量全景圖無縫拼接》是依託武漢大學，由姚劍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：室內動態場景的高質量全景圖無縫拼接
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚劍
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
室內全景地圖正給人民的生活工作帶來巨大便利，如博物館、商場及醫院等公共場所的全景地圖瀏覽、定位及導航等。為實現上述套用，需要高質量全景影像，即細節豐富、無明顯拼接縫及“鬼影”且背景信息豐富等。但室內場景存在光照強度不一致、幾何錯位大以及動態目標多等和上述需求矛盾的情況。針對這些問題，本項目擬研究以下內容進行解決：（1）室內高動態範圍圖像合成研究，通過融合不同曝光度的影像，獲得細節豐富的影像；（2）影像校正研究，通過計算影像間光流場，構建非剛體模型進行全局校正，減小影像間幾何錯位；（3）基於圖割模型的最優拼接線尋找算法研究，結合顏色、梯度及紋理信息，尋找最優拼接線，同時對運動目標進行背景補償； （4）勻光勻色及影像融合研究，使全景圖色調保持一致，並沿拼接線進行影像融合，從而消除拼接縫。本項目旨在研究室內動態場景的高質量全景圖的全自動生成，服務於社會需求。
結題摘要
室內全景地圖正給人民的生活工作帶來巨大便利，其基礎正是高質量全景影像。但室內場景存在光照強度不一致，幾何錯位大以及動態目標多。針對該問題，本項目研究了以下內容：（1）室內高動態範圍圖像合成研究，融合不同曝光度的影像，且自動檢測其動態目標，獲得無細節損失的影像；（2）影像變形研究，通過計算影像間密集光流場，構建非剛體模型進行全局校正，減小影像間幾何錯位；（3）基於圖割模型的最優拼接線尋找算法研究，結合顏色，梯度及紋理信息，搜尋最優拼接線，同時對運動目標進行背景補償；（4）勻光勻色及影像融合研究，使全景圖色調保持一致，並沿拼接線進行影像融合，從而消除拼接縫。通過對以上內容進行研究，最終獲得了高質量的室內動態場景下的全景影像。在項目實施過程中，本項目組成員採用自主研發的設備，採集了武漢大學圖書館，珞珈創意城、小型辦公室及寫字樓等區域的數據，為後續研究提供數據支撐。現對項目代表性工作進行簡要敘述。在影像變形研究上，創造性地提出了結合密集光流場的影像變形算法，解決了影像間存在的巨大幾何錯位問題。在此基礎上，還提出一種同時校正色差和幾何錯位的影像變形算法。基於上述研究成果，發表SCI期刊論文2篇。在拼接線搜尋上，提出了基於圖割模型的拼接線搜素方法，並進一步提出了處理多張影像拼接中拼接網構建的方法，相關研究成果在攝影測量排行第一的期刊ISPRS Journal上發表論文2篇。此外，還將拼接線搜尋方法套用於遙感影像拼接，並進行改進，發表SCI期刊論文3篇。在勻光勻色研究上，創造性地採用多樣條曲線擬合顏色映射曲線，解決了現有線性模型難以表達影像局部色差的問題。該方法即可用於全景影像，也可用於遙感影像，相關成果在ISPRS Journal上發表論文2篇。綜上所述，在本項目中，針對幾個關鍵科學問題，都提出了極具創新性的工作，達到了世界先進水平，不僅很好地解決了室內全景影像高質量拼接的問題，還對遙感影像拼接問題進行了充分地研究，超額完成了項目要求。
