基于多微面光纤面板的仿生复眼视频拼接技术的研究与实现

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仿生复眼具有体积小、重量轻、视场大、灵敏度高等优势,在雷达系统、微型飞行器、舰艇搜索与跟踪系统等领域具有广泛的应用前景。本实验室前期已经搭建完成了仿生复眼成像系统,该系统基于一个直径为25毫米的多微面光纤面板,其工作流程为:9个子眼镜头通过光纤面板将像成在光纤面板后端,再用单一相机拍摄光纤面板后端面得到仿生复眼初始图像。本文在原有实验系统的基础上做了以下三点工作:1、通过设计改进了中心子眼镜头的光阑,使得之前出现的中心子眼图像过曝的情况有了一定的改善;2、在图像配准算法方面进行了一些研究,之前杨超论文中选用的是SIFT算法对特征点进行提取,采用的是全局变换方法,该方法具有单应性矩阵约束力不足的问题,在各子眼的重叠区域场景中如有深度变化,拼接的图像会出现模糊和重影现象。为解决此问题,本文尝试采用APAP局部模型估计算法,为提高配准速度,优先采用ORB特征提取,在ORB特征提取失败的情况下采用SURF特征点检测。3、采用NVIDIA Jetson TX2作为视频处理的硬件,这一仅有信用卡大小的平台其功率低于7.5瓦,为后续的仿生复眼成像系统的小型化、便携化提供了必要基础和条件。视频的拼接融合算法基于CUDA与Open CV的混合编译,并实现了仿生复眼视频的拼接。
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