长沙3D全景制作图像缝合技术

2020-07-24 10:44 栏目:实用知识 查看()
长沙3D全景制作图像缝合技术
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本文将主要介绍数码图像缝合技术的概念和运用,并且会着重介绍接片技术,以便读者能更好的学习。
所谓数码图像缝合技术,简单说,就是运用专门软件,将同一场景拍摄的多张部分重叠的图像缝合为一张图像的技术。数码图像缝合技术对源图像 的最基本的要求是,必须有相互重叠的部分,重叠部分一般要求不低于15%,要在30%以上。满足了这个基本要求,同一场景的源图像可以是不同相 机拍摄的,可以是不同日期拍摄的,可以是不同的机位拍摄的,甚至可以是在一定范围内的不同焦距和不同拍摄距离拍摄的。当然,这几个“不同”所 接成的一张图像一定会有误差。这要看长沙3D全景制作图像的用途,比如航空测绘摄影,如果误差在能够允许的范围内,可以容许。如果要求十分精确,以放大到 100%而人眼无法辨别为标准,在同一时间、同一拍摄距离、焦距、光圈、快门、白平衡、ISO等参数,并围绕镜头“无视差点”旋转拍摄。
数码图像缝合的英文是Image Stitching 或 Photo Stitching。Stitching的主要词义是缝合的意思。国外大部分的论文和软件都用这个词。国内大 多数的论文和英汉词典将此翻译为拼接。不过,摄影圈内的大多数人称此为接片。英文中还有一个词是Mosaics,有拼接的意思,但是国外用这个词表 达接片的不多。在PhotoShop中,使用的是Photomerge,意思是图像合并、合成和融合。下面,按摄影圈内的大多数人的叫法,用接片这个词。
摄影发明后不久,在胶片出现之前,就出现了接片。据维基百科介绍,最早文字记录接片的是奥地利人Joseph Puchberger,时间是1843年。最 早进行图像记录的是美国人Martin Behrmanx,时间是1851年,使用的是达盖尔银版,拍摄的是旧金山的一处风景(见图3-7)。以后,在世界各地 都有摄影师尝试拍摄接片。
胶片摄影技术出现后,接片有了很大的发展。胶片接片,通常是用部分重叠的长沙3D全景制作底片人工仔细排列对齐后,用放大机生成的。胶片接片有明显的接 缝,难以真正对齐配准。
为了俘获更大的场景,摄影人还发明了旋转拍摄的相机,简称转机。这种相机利用狭缝连续曝光的原理,可以拍摄出水平视角高达120度以上的条 状场景,甚至达到360度的柱形全景,而垂直视角则视镜头焦距而定。转机直到现在仍然在使用。
不同于模拟摄影技术的胶片接片,数码接片是像素级别的技术,可以极其精确,达到天衣无缝的效果。数码接片是建立在计算机图形学、计算机技 术、光学技术等基础之上的。通俗地讲,数码接片是计算机算出来的。数码接片的关键技术有两个,一个是源图像的对齐配准,另一个是源图像接缝之 间的色调融合。数码接片的算法研究是当前计算机图形学的一个热门,国内外有不少研究成果。数码接片的对齐配准算法大致可分为基于模型的方法、 基于变换域的方法、基于灰度相关的方法和基于特征的方法等。数码接片技术一出现,就在天文、测绘、医疗、科研、军事、广告等30多个领域和行 业中得到了广泛应用。我们在这里针对普通摄影相机所说的数码接片摄影,只不过是其中之一罢了。
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