基于MATLAB的图像拼接技术
- 实验名称：基于MATLAB的图像拼接技术
- 实验目的：利用图像拼接技术得到超宽视角的图像，用来虚拟实际场景。
- 实验原理：
基于相位相关的图像拼接技术是一种基于频域的方法，通过求得图像在频域上是相位相关特点来找到特征位置，从而进行图像拼接。其基本原理是基于傅氏功率谱的相关技术。该方法仅利用互功率谱中的相位信息进行图像配准，对图像间的亮度变化不敏感，而且所获得的相关峰尖突出，具有一定的鲁棒性和较高的配准精度。
基于相位相关法进行图像拼接的基本原理如下：假设f（x，y）表示尺寸 为M*N的图像，该函数的二维离散傅里叶变换（DFT）为：
b=imread('8.jpg');
figure
imshow(a);
figure
imshow(b);
imwrite(b,'160.jpg');
IMG={a,b}; %将图片存为元胞结构
num=size(IMG,2); %计算图片个数
move_ht=0; %累计平移量初值
move_wd=0;
for count=1:num-1
input1=IMG{count}; %读取图象
input11=imresize(rgb2gray(input1),[300,200]); %将图象转为灰度图像
input2=IMG{count+1};
input12=imresize(rgb2gray(input2),[300,200]);
F1=fft2(double(input11)); %二维傅里叶变换
F2=fft2(double(input12));
pdm=exp(1i*(angle(F1)-angle(F2))); %求互功率谱
cps=real(ifft2(pdm)); %傅里叶反变换，取冲激函数的实部
[i1,j1]=find(cps==max(max(cps))); %需找峰值点
HtTrans=i1-1; %得到平移量
WdTrans=j1-1;
if(i1>size(input2,1)/2)
HtTrans=HtTrans-size(cps,1);
end
if(j1>size(input2,2)/2)
WdTrans=WdTrans-size(cps,2);
end
move_ht=HtTrans; %最终平移量
move_wd=WdTrans;
ht=move_ht;wd=move_wd;
move_ht=move_ht+ht; %计算累计平移量
move_wd=move_wd+wd;
if count==1 %拼接图像
coimage=my_move(input11,input12,move_ht,move_wd);
else
coimage=my_move(coimage,imput12,move_ht,move_wd);
end
end
coimage1=coimage(15:size(coimage,1)-12,:); %切割图像
figure
imshow(uint8(coimage));
toc
time=toc
imwrite(uint8(coimage),'161.jpg');
function coimage=my_move(input1,input2,move_ht,move_wd)
%根据平移量拼接图像
total_ht=max(size(input1,1),(abs(move_ht)+size(input2,1)));
total_wd=max(size(input1,2),(abs(move_wd)+size(input2,2)));
combImage=zeros(total_ht,total_wd); %按照总大小建立矩阵
regimg1=zeros(total_ht,total_wd); %配准模板1
regimg2=zeros(total_ht,total_wd); %配准模板2
%根据平移量选择配准方式即选择拼接图像的位置
if((move_ht>=0)&(move_wd>=0))
regimg1(1:size(input1,1),1:size(input1,2))=input1;
regimg2((1+move_ht):(move_ht+size(input2,1)),(1+move_wd):(move_wd+size(input2,2)))=input2;
elseif((move_ht<0)&(move_wd<0))
regimg2(1:size(input2,1),1:size(input2,2))=input2;
regimg1((1+abs(move_ht)):(abs(move_ht)+size(input1,1)),(1+abs(move_wd)):(abs(move_wd)+size(input1,2)))=input1;
elseif((move_ht>=0)&(move_wd<0))
regimg2((move_ht+1):(move_ht+size(input2,1)),1:size(input2,2))=input2;
regimg1(1:size(input1,1),(abs(move_wd)+1):(abs(move_wd)+size(input1,2)))=input1;
elseif((move_ht<0)&(move_wd>=0))
regimg1((abs(move_ht)+1):(abs(move_ht)+size(input1,1)),1:size(input1,2))=input1;
regimg2(1:size(input2,1),(move_wd+1):(move_wd+size(input2,2)))=input2;
end
if sum(sum(regimg1==0))>sum(sum(regimg2==0)) %选择零点较多的配准图像为拼接图像
plant=regimg1; bleed=regimg2;
else
plant=regimg2; bleed=regimg1;
end
combImage=plant; %得到拼接图像
for p=1:total_ht
for q=1:total_wd
if(combImage(p,q)==0)
combImage(p,q)=bleed(p,q); %将拼接图像的零点用另一幅图覆盖
end
end
end
%%
function [move_ht,move_wd]=my_trans(input1,input2) %计算两幅图像平移量
F1=fft2(input1); %二维傅里叶变换
F2=fft2(input2);
pdm=exp(1i*(angle(F1)-angle(F2))); %求互功率谱
cps=real(ifft2(pdm)); %傅里叶反变换，取冲激函数的实部
[i1,j1]=find(cps==max(max(cps))); %需找峰值点
HtTrans=i1-1; %得到平移量
WdTrans=j1-1;
if(i1>size(input2,1)/2)
HtTrans=HtTrans-size(cps,1);
end
if(j1>size(input2,2)/2)
WdTrans=WdTrans-size(cps,2);
end
move_ht=HtTrans; %最终平移量
move_wd=WdTrans;
end
五 运行结果
