目录
一.图像映射:
1.图像映射基础:
1.1. 基础流程 :
1.2. 计算变换结构流程:
2. 2D 图像变换原理:
2.1. 图像滤波: 改变图像的像素点取值范围:
2.2. 图像变换: 改变图像的坐标取值范围:
2.3. 2D 图像变换类型:
二.全景拼接:
1.拼接原理:
2.RANSAC算法:
3.实验结果:
3.1.实验数据:
3.2.实验代码:
3.3.实验结果:
相关流程:
特征匹配过程是运用SIFT局部描述算子检测图像中的关键点和特征,SIFT特征是基于物体上的一些局部外观的兴趣点而与影像的大小和旋转无关。对于光线、噪声、些微视角改变的容忍度也相当高;然后通过一系列图片变化后找到重叠的图片部分,连接所有图片之后就可以形成一个基本的全景图;最常用的方法是采用RANSAC,用此排除掉不符合大部分几何变换的匹配。
RANSAC 算法假设数据中包含正确数据和异常数据(或称为噪声)。正确数据记为内点(inliers),异常数据记为外点(outliers)。同时 RANSAC 也假设,给定一组正确的数据,存在可以计算出符合这些数据的模型参数的方法。该算法核心思想就是随机性和假设性,随机性是根据正确数据出现概率去随机选取抽样数据,根据大数定律,随机性模拟可以近似得到正确结果。假设性是假设选取出的抽样数据都是正确数据,然后用这些正确数据通过问题满足的模型,去计算其他点,然后对这次结果进行一个评分。
from pylab import *
from numpy import *
from PIL import Image
# If you have PCV installed, these imports should work
from PCV.geometry import homography, warp
from PCV.localdescriptors import sift
np.seterr(invalid='ignore')
# 设置数据文件夹的路径
featname = ['D:\\image inform\\picture\\' + str(i + 1) + '.sift' for i in range(5)]
imname = ['D:\\image inform\\picture\\' + str(i + 1) + '.jpg' for i in range(5)]
# 提取特征并匹配使用sift算法
l = {}
d = {}
for i in range(5):
sift.process_image(imname[i], featname[i])
l[i], d[i] = sift.read_features_from_file(featname[i])
matches = {}
for i in range(4):
matches[i] = sift.match(d[i + 1], d[i])
# 可视化匹配
for i in range(4):
im1 = array(Image.open(imname[i]))
im2 = array(Image.open(imname[i + 1]))
figure()
sift.plot_matches(im2, im1, l[i + 1], l[i], matches[i], show_below=True)
# 将匹配转换成齐次坐标点的函数
def convert_points(j):
ndx = matches[j].nonzero()[0]
fp = homography.make_homog(l[j + 1][ndx, :2].T)
ndx2 = [int(matches[j][i]) for i in ndx]
tp = homography.make_homog(l[j][ndx2, :2].T)
# switch x and y - TODO this should move elsewhere
fp = vstack([fp[1], fp[0], fp[2]])
tp = vstack([tp[1], tp[0], tp[2]])
return fp, tp
# 估计单应性矩阵
model = homography.RansacModel()
fp, tp = convert_points(1)
H_12 = homography.H_from_ransac(fp, tp, model)[0] # im 1 to 2
fp, tp = convert_points(0)
H_01 = homography.H_from_ransac(fp, tp, model)[0] # im 0 to 1
tp, fp = convert_points(2) # NB: reverse order
H_32 = homography.H_from_ransac(fp, tp, model)[0] # im 3 to 2
tp, fp = convert_points(3) # NB: reverse order
H_43 = homography.H_from_ransac(fp, tp, model)[0] # im 4 to 3
# 扭曲图像
delta = 2000 # for padding and translation用于填充和平移
im1 = array(Image.open(imname[1]), "uint8")
im2 = array(Image.open(imname[2]), "uint8")
im_12 = warp.panorama(H_12, im1, im2, delta, delta)
im1 = array(Image.open(imname[0]), "f")
im_02 = warp.panorama(dot(H_12, H_01), im1, im_12, delta, delta)
im1 = array(Image.open(imname[3]), "f")
im_32 = warp.panorama(H_32, im1, im_02, delta, delta)
im1 = array(Image.open(imname[4]), "f")
im_42 = warp.panorama(dot(H_32, H_43), im1, im_32, delta, 2 * delta)
figure()
imshow(array(im_42, "uint8"))
axis('off')
show()
最终效果图: