目的图像拼接通过整合不同视角的可见光数据获得广角合成图。不利的天气因素会使采集到的可见光数据退化,导致拼接效果不佳。红外传感器通过热辐射成像,在不利的条件下也能突出目标,克服环境和人为因素的影响。方法考虑到红外传感器和可见光传感器的成像互补性,本文提出了一个基于多模态数据(红外和可见光数据)特征融合的图像拼接算法。首先利用红外数据准确的结构特征和可见光数据丰富的纹理细节由粗到细地进行偏移估计,并通过非参数化的直接线性变换得到变形矩阵。然后将拼接后的红外和可见光数据进行融合,丰富了场景感知信息。结果本文选择包含530对可拼接多模态图像的真实数据集以及包含200对合成数据集作为测试数据,选取了3个最新的融合方法,包括RFN(residual fusion network)、ReCoNet(recurrent correction network)和DATFuse(dual attention transformer),以及7个拼接方法,包括APAP(as projective as possible)、SPW(single-perspective warps)、WPIS(wide parallax image stitching)、SLAS(seam-guided local alignment and stitching)、VFIS(view-free image stitching)、RSFI(reconstructing stitched features to images)和UDIS++(unsupervised deep image stitching)组成的21种融合—拼接策略进行了定性和定量的性能对比。在拼接性能上,本文方法实现了准确的跨视角场景对齐,平均角点误差降低了53%,避免了鬼影的出现;在多模态互补信息整合方面,本文方法能自适应兼顾红外图像的结构信息以及可见光图像的丰富纹理细节,信息熵较DATFuse-UDIS++策略提升了24.6%。结论本文方法在结合了红外和可见光图像成像互补优势的基础上,通过多尺度递归估计实现了更加准确的大视角场景生成;与常规可见光图像拼接相比鲁棒性更强。
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