图像拼接技术是计算机视觉、图像处理的研究热点,由此发展起来的全景图拼接技术是以图像拼接技术为手段实现的一种虚拟现实技术。该技术是使用一系列具有相关性的图片通过技术手段生成的宽视角、高景深的高分辨率图像,在虚拟现实、图像处理、视频监控、测绘等领域有着良好的发展前景。随着图像拼接系统应用的不断发展,系统对准确性、实时性和稳定性等性能指标的要求不断提高,同时也需要进一步扩展灵活、多功能的远程支持平台。本文针对高清全景图像,以图像拼接理论算法研究与优化为基础,在DSP处理器上实现全景图像拼接,并设计实现了支持远程操作的实时全景画面拼接应用系统。本文以高清全景图像拼接算法与实现为研究重点,主要完成了以下研究工作。图像拼接算法研究与优化。在研究图像拼接基本算法的基础上,本文针对现有图像拼接算法复杂度高、耗时较长的不足,提出了基于局部相关区域特征点提取匹配的优化算法和变换矩阵通用策略。通过算法优化,将特征点提取范围压缩到相关局部区域,提高了拼接所需有效特征点比例,并根据系统特点固化变换矩阵,降低了图像拼接算法复杂度,提高了图像拼接处理效率。图像拼接算法在DSP上的实现。本文在理论研究的基础上,将图像拼接算法移植到以TI公司DM8168为代表的DSP处理器上。首先通过三路摄像头获得图像数据,然后采用McFW框架中的Link链路将图像数据送到DSP核的AlgLink进行图像拼接处理:包括图像预处理、图像配准、图像拼接和融合,并通过串口终端实现人机交互功能,最后从A8核显示拼接结果。由此,本文运用DSP处理器实现了高清图像的180度全景拼接,硬件系统尺寸小、易移植。高清全景画面拼接系统设计与实现。本文将全景图像拼接算法应用到嵌入式系统中,在图像拼接算法的实现基础上,使用核心处理器DM8168进行了视频捕获、视频拼接以及H.264编码等处理。系统通过DM8168实现服务器功能,远端设备为客户端,建立了服务器和客户端的socket通信机制,使用户可以在远端获取拼接后的全景视频画面。同时,系统提供了一种可扩展的开放式框架,在该系统平台上能够方便地进行功能扩展。