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多视角视频拼接被广泛应用于视频监控、视频会议、卫星遥感等领域,它可以在保证高分辨率的情况下扩大视频视角,一直是计算机视觉领域的研究热点。多视角视频拼接的关键是视频帧图像拼接,但是当前的视频帧图像拼接存在一些难点:帧图像配准的速度问题、帧图像融合的鬼影问题、帧图像变换的畸变问题等。鉴于此,本文开展了如下研究工作:(1)基于迭代哈希的视频帧图像配准方法研究图像特征匹配是图像配准的重要步骤,常用的匹配方法有暴力匹配与近似最近邻匹配。暴力匹配时间复杂度高,无法满足视频拼接的实时性要求;kd-tree是常用的近似最近邻匹配方法,但该方法在特征点维度较高时会出现维数灾难的问题。针对上述问题,本文提出一种迭代哈希算法,该算法是增强的局部敏感哈希算法,通过构建多个哈希表、筛选候选匹配点、迭代哈希、最优匹配点精确匹配四个步骤,加快了图像特征匹配的速度,提高了匹配精度,将该算法应用于视频帧图像配准取得了良好的效果。(2)基于动态接缝局部加权的视频帧图像融合方法研究常用的图像融合方法有加权平均法、多波段法、提取前景图法等。但是这些方法均不适用于视频拼接:加权平均法在有动态物体出现时会引起鬼影问题;多波段法无法满足视频拼接实时性的要求;提取前景图法适应场景有限。针对上述问题,本文提出了基于动态接缝局部加权的视频帧图像融合方法,该方法先动态查找最佳接缝,然后对接缝邻域进行局部加权融合,既较好解决了鬼影问题,又保证了视频拼接的实时性要求。(3)基于形状保护半投影变换模型的视频帧图像融合方法研究在摄像机视差较大的场景下,使用单一的投影变换模型进行视频拼接时会导致视频帧图像发生较大畸变。针对这一问题,本文将形状保护半投影变换模型引入视频拼接过程,该变换模型利用投影变换与相似变换的性质,可保证视频拼接过程中帧图像不发生较大变形,增强了视频拼接的鲁棒性。(4)设计并实现多视角视频拼接系统基于上述研究成果,本文设计并实现了一个多视角视频拼接系统,该系统包括两个模块:视频获取模块与视频拼接模块。视频获取模块实现界面的设计,并且实时显示多个视角的视频图像;视频拼接模块完成视频帧图像的拼接。