Görüntü mozaikleme ile panoramik görüntü üretimi

Abstract

Görüntü mozaiği aynı sahneye ait sıralı görüntülerin birleştirilmesiyle oluşturulan bir panoramik görüntüdür. Bu yöntem esas olarak haritalama uygulamaları, insansız hava araçlarından alınan görüntülerin değerlendirilmesi ve çeşitli bilgisayarla görme uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu çalışmada, profesyonel olmayan dijital bir kamera ile çekilen fotoğraflardan otomatik ve kesintisiz bir panoramik görüntü için yeni bir harmanlama yöntemi önerilmiştir. Önerilen yönteme göre, mozaikleme sırasında oluşan izleri düzeltmek için, çakışan bölgeler etrafında oluşan renk farklılıkları ölçülür. Bu amaçla, ilk olarak, 1 piksel genişliğindeki bir bölgede üst üste binen bölge sınırları içindeki ve dışındaki görüntü piksel yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. İkinci olarak, yoğunluk değerlerinin ortalaması alınmış ve son olarak, renk farklılıklarının ortalama değerleri üst üste binen bölgelere uygulanmıştır. Bunun yanı sıra, oluşan izleri azaltmak amacıyla ilgili sınır bölgelerine hareket bulanıklığı filtresi uygulanmıştır. Önerilen yöntemin doğruluğunu test etmek amacıyla sübjektif bir değerlendirme metriği kullanılmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, kesintisiz bir mozaik görüntü 0 (en kötü) – 1 (en iyi) arasında değişen başarı skalasına göre 0.66'lık öznel bir doğruluk ile elde edilmiştir. Önerilen yöntem literatürde yer alan 'Feathering' tekniğine göre 0.20 puan daha başarılı çıkmıştır. Çalışmanın sonuçları, mozaikleme sonrası oluşan izlerin önemli ölçüde azaltıldığını veya tamamen ortadan kaldırıldığını göstermektedir. Ayrıca, aydınlatma farklılıklarının da en aza indirilebileceğini görülmüştür.

An image mosaic is a panoramic image generated by assembling sequential images belong to the same scene. This method is mainly used in mapping applications, the evaluation of the images acquired from unmanned aerial vehicles, and various computer vision applications. In this study, a novel blending method is proposed for automatic and seamless mosaicing of photos taken by an unprofessional digital camera. For the correction of consistent seams occurred during the mosaicing, the color differences around the overlapping regions are measured. For this purpose, first, the intensity values of image pixels inside and outside the overlapping region boundary in a 1 pixel wide zone are determined. Secondly, the intensity values are averaged and finally, the average values of color differences are applied to overlapping regions. Besides, motion blur filtering is performed for the corresponding boundary regions in order to reduce the seams. In order to test the accuracy of the proposed method a subjective evaluation metric is used. According to the results obtained, the seamless image mosaics are generated with a subjective accuracy of 0.66 in average where the full scale is between 0 (the worst) and 1 (the best). The proposed method is appeared to be more successful (by 0.20 points) than the 'Feathering' method found in the literature. The results of study indicate that the seams, which occurs after mosaicing, can be substantially reduced or completely eliminated. Besides, it is observed that the illumination differences are minimized.