Mesh-based image stitching algorithm with linear structure protection
Chuan He, Jun Zhou · Journal of Image and Graphics · 2018
目的基于网格变形的图像配准方式, 针对待拼接图片重叠区域的视差具有一定的容忍性, 并且能够适应更复杂的图像拼接场景。在NISwGSP (natural image stitching with the global similarity prior)算法基础上提出了一种具有直线结构保护的图像拼接算法(MISwLP), 该算法通过提取图片中的直线结构并施加约束, 可以得到视觉效果自然、畸变较小的图像拼接结果。方法首先对图片进行网格划分, 建立网格优化模型, 针对网格顶点坐标集定义能量函数, 在保证图片重叠区域高度对齐的同时, 对网格进行相似性连续约束, 并辅以直线结构约束, 最后使用共轭梯度最小二乘法求解得到最优网格顶点集, 指导网格变形。结果针对不同场景下的图片进行拼接实验, 同时和几种比较流行的图像拼接软件和算法进行比较。结果表明, 同经典拼接算法, 比如Autostitch相比, 基于网格优化的图像拼接算法能够适应更加复杂的多平面场景, 在减小投影失真和对齐误差方面表现更好; 同现在比较好的几种网格拼接算法, 比如SPHP (shape-preserving half-projective warps for image stitching)、APAP (as-projective-as-possible image stitching with moving DLT)、NISwGSP等的比较, MISwLP算法不仅能够很好地对齐图像和避免投影失真, 并且能够保持图像重叠区域到非重叠区域的一致性, 即保护原图中的直线结构。结论提出了一种基于网格优化的直线约束方法, 对于具有显著几何结构的图像拼接场景, 能够较好地保护拼接后图像中原有的直线结构, 具有较好的应用价值。