OpenCV 实现多张图像拼接


拼接算法

OpenCV中从2.4.x版本之后多出来一个新的模型 图像拼接,该模块通过简单的高级API设置,可以获得比较好的图像拼接效果,OpenCV官方提供了一个高度集成的API函数 Stitcher,只要两行代码就可以得到一个很好的拼接图像。

1 Ptr<Stitcher> stitcher = Stitcher::create(mode); 2 Stitcher::Status status = stitcher->stitch(imgs, pano);

其中第一行代码是创建拼接Stitcher的指针,第二行代码是调用拼接算法,

  • imgs表示的输入参数,是一系列Mat对象的vector。
  • pano表示的输出结果,是拼接之后的Mat对象

官方的例子得到效果是非常的好,输入的images如下:

拼接结果如下:

但是很多人按照官方的例子开始拼接自己的图像,就是各种掉坑,各种拼接都不出结果,想跟跟上面一样简单的调用两句代码完成几乎是个梦,其实这个API里面有很多参数设置,这个在官方的演示当中都没有详细交代,stitching拼接算法 流程图示如下:

可见图像拼接是一个很复杂的算法,是由一系列的基础算法构成,这些基础算法如果你不是很了解,其实很难实现自己的图像拼接,这其中影响拼接算法stitch工作最常见几个算法子模块为:

  • 特征发现与描述子 常见的特征可以选择SIFT、SURF、AKAZE、ORB等特征算子进行匹配
  • 相机参数 不同的相机参数与设置会导致不同的结果
  • 融合方式(blender) 不同的融合方式,也会导致不同结果
  • 各种阈值设置,特别是config threshold,如果无法特征匹配,记得把这个阈值调小点

其它参数可以如何设置可以参考OpenCV的官方文档,总之无法拼接就去调参数,一般最后都会拼接成功,此外该算法速度比较慢,但是支持GPU执行,所以想要实时的可以尝试如何GPU下执行,我这里没有尝试 ,谁尝试过的可以留言分享,我负责置顶。

代码演示

另外在拼接的时候可以设置不同warper,这样会对拼接之后的图像生成不同效果,常见的效果包括

  • 鱼眼相机
  • 环视(平面曲翘)
  • 默认

图示分别如下:

演示代码如下:

 1 #include<opencv2/opencv.hpp>
 2 #include<iostream>
 3 
 4 usingnamespacecv;  5 usingnamespacestd;  6 
 7 intmain(intargc, char** argv)  8 {  9   vector< string> files; 10   glob( "D:/images/zsxq/1", files); 11   vector<Mat> images; 12   for( inti = 0; i < files.size; i++) 13   { 14     printf( "image file : %s n", files[i].c_str); 15     images.push_back(imread(files[i])); 16   } 17 
18   // 设置拼接模式与参数
19   Mat result1, result2, result3; 20   Stitcher::Mode mode = Stitcher::PANORAMA; 21   Ptr<Stitcher> stitcher = Stitcher::create(mode); 22 
23   // 拼接方式-多通道融合
24   autoblender = detail::Blender::createDefault(detail::Blender::MULTI_BAND); 25   stitcher->setBlender(blender); 26 
27   // 拼接
28   Stitcher::Status status = stitcher->stitch(images, result1); 29 
30   // 平面曲翘拼接
31   autoplane_warper = makePtr<cv::PlaneWarper>; 32   stitcher->setWarper(plane_warper); 33   status = stitcher->stitch(images, result2); 34 
35   // 鱼眼拼接
36   autofisheye_warper = makePtr<cv::FisheyeWarper>; 37   stitcher->setWarper(fisheye_warper); 38   status = stitcher->stitch(images, result3); 39 
40   // 检查返回
41   if(status != Stitcher::OK) 42   { 43     cout<< "Can't stitch images, error code = "<< int(status) << endl; 44     returnEXIT_FAILURE; 45   } 46   imwrite( "D:/result1.png", result1); 47   imwrite( "D:/result2.png", result2); 48   imwrite( "D:/result3.png", result3); 49   waitKey( 0); 50   return0; 51 }

注意:一起运行速度比较慢!是真的比较慢!


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