OpenCV 實現多張圖像拼接


拼接算法

OpenCV中從2.4.x版本之后多出來一個新的模型 圖像拼接,該模塊通過簡單的高級API設置,可以獲得比較好的圖像拼接效果,OpenCV官方提供了一個高度集成的API函數 Stitcher,只要兩行代碼就可以得到一個很好的拼接圖像。

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

其中第一行代碼是創建拼接Stitcher的指針,第二行代碼是調用拼接算法,

  • imgs表示的輸入參數,是一系列Mat對象的vector。
  • pano表示的輸出結果,是拼接之后的Mat對象

官方的例子得到效果是非常的好,輸入的images如下:

拼接結果如下:

但是很多人按照官方的例子開始拼接自己的圖像,就是各種掉坑,各種拼接都不出結果,想跟跟上面一樣簡單的調用兩句代碼完成幾乎是個夢,其實這個API里面有很多參數設置,這個在官方的演示當中都沒有詳細交代,stitching拼接算法 流程圖示如下:

可見圖像拼接是一個很復雜的算法,是由一系列的基礎算法構成,這些基礎算法如果你不是很了解,其實很難實現自己的圖像拼接,這其中影響拼接算法stitch工作最常見幾個算法子模塊為:

  • 特征發現與描述子 常見的特征可以選擇SIFT、SURF、AKAZE、ORB等特征算子進行匹配
  • 相機參數 不同的相機參數與設置會導致不同的結果
  • 融合方式(blender) 不同的融合方式,也會導致不同結果
  • 各種閾值設置,特別是config threshold,如果無法特征匹配,記得把這個閾值調小點

其它參數可以如何設置可以參考OpenCV的官方文檔,總之無法拼接就去調參數,一般最后都會拼接成功,此外該算法速度比較慢,但是支持GPU執行,所以想要實時的可以嘗試如何GPU下執行,我這里沒有嘗試 ,誰嘗試過的可以留言分享,我負責置頂。

代碼演示

另外在拼接的時候可以設置不同warper,這樣會對拼接之后的圖像生成不同效果,常見的效果包括

  • 魚眼相機
  • 環視(平面曲翹)
  • 默認

圖示分別如下:

演示代碼如下:

 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   // 設置拼接模式與參數
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   // 平面曲翹拼接
31   autoplane_warper = makePtr<cv::PlaneWarper>; 32   stitcher->setWarper(plane_warper); 33   status = stitcher->stitch(images, result2); 34 
35   // 魚眼拼接
36   autofisheye_warper = makePtr<cv::FisheyeWarper>; 37   stitcher->setWarper(fisheye_warper); 38   status = stitcher->stitch(images, result3); 39 
40   // 檢查返回
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:一起運行速度比較慢!是真的比較慢!


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