实时视频拼接

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初步视频拼接虚影问题的探讨

经过上述方案处理之后的初步拼接视频,将会存在目前视频拼接技术中一个普遍的问题,即重合区域存在运动物体产生虚影。效果图如下,
双摄像头的实时视频拼接及目标跟踪(三)
产生伪影的图像帧

可以看到,重叠区域内,存在运动物体时,出现了虚影,并且都是出现在缝合线附近,由远及近存在不同的差异,经过仔细分析和观察,联系生活实际,类比到将人的双眼作为摄像头,双眼保证焦距不变,放一根笔在两眼之间,笔由近到远运动,将会观察到笔也存在重影问题,并且与上图中效果一样。同时,倘若要使观察到的笔由近及远不出现重影问题,那么人的的双眼就需要不断的聚焦,汇聚于目标点,这样就能完美解决重影问题。

那么再重新回到摄像头的重影问题上,由于位置的不一样,两个摄像头采集到的图像产生了视差。初始化静态拼接模板时,背景帧的焦距是通过八个值取平均后求得,并且通过光束法平差,消除累积误差,联合两相机之间的参数。两摄像头光心汇聚于重叠区域的背景上,但当采集后续帧时,用的依然是背景帧的相机参数,倘若有前景物体出现在重叠区域时,此时若想要前景物体不出现虚影,则必须重新调整相机参数,将光心汇聚于前景物体上。因此,需要随时更新拼接模板。

而当随时更新拼接模板时,意味着每一帧拼接图像都需要重新进行特征点提取、匹配、描述、筛选,相机参数估计,图像变换以及寻找缝合线这几个步骤,这与每一帧图像分别进行整个过程的图像拼接无异,将会使视频帧率极大程度的降低,为此将会付出很多的代价,这是十分不可行的方式。因此,需要有选择性的更新拼接模板。方案如下:

得到背景帧之后,在重合区域内检测是否存在运动的物体,如果存在,则更新背景模板及获得新的拼接参数,如果不存在,则继续使用当前背景帧的相关参数进行后续帧的拼接。

因为检测的代价远远小于模板更新的代价,对每一拼接帧的重合区域进行运动物体检测,有选择性的更新背景模板,将可以极大地提高拼接速度,并且一定程度的地消除运动物体穿过缝合线时产生的虚影

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