张金玲

（中国人民大学 信息学院，北京100872）

图像拼接是将多幅相关图像经过配准后转换到相同坐标系并拼接为一幅完整图像的技术，是一种经济有效的利用普通相机获得宽视场角图像的技术[1]，被广泛应用于航空航天、医学图像分析、地理遥感探测及增强现实技术等领域。获取拼接图像间转换模型的图像配准技术是正确完成图像拼接的关键。目前，主要的图像配准技术可以分为基于灰度[2]、基于特征[3-4]和基于变换域[5]三类。

这些方法都需要经过反复的复杂运算来获得每组图像间的配准模型，同时又由于是针对普通通用图像间的拼接，配准精度和效率通常较低。与上述图像配准技术不同，本文提出的配准算法根据空间舱内摄像机相对位置固定的特点，利用相机标定信息和相位相关相结合的方法进行景深范围较小情况下图像间的配准，具有快速准确的特点。

1 图像配准算法设计

相位相关和标定信息相结合的图像配准算法适用于相机相对位置固定的宽场景拼接应用。通过相机标定可以定位不同位置上的拍摄相机间的角度和空间位置偏移。而正是由于这些偏移的存在导致不同相机拍摄的图像之间存在角度、缩放和位置上的差异。利用两台摄像机的相对位置参数来求解两幅图像之间的旋转模型和缩放模型参数，而经过旋转和缩放变换后的图像与基准图像间的平移模型则由相位相关技术求解。假设场景摄像机的内部参数完全相同，具体算法如下。……