基于HALCON与图像拼接的文物修复系统设计与实现.pdf

第21卷第9期
电子设计工程
2013年5月
Vol21
No 9
Electronic Design Engineering
May.2013
基于 BALCON与億拼接的文物修设计与实现
白宗文
(延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000
摘要:设计了一种基于机器视觉软件 MVTEC HALCON与图像拼接技术的文物修复系统,该系统首先对图像进行去
噪,分割等预处理,然后利用 Harris算法进行角点检测提取特征点,接着检測出的角点经归一化互相关匹配后使用
RANCAC算法别除误匹配点实现初步拼接,最后用改进的加权融合方法进行图像融合并利用图像修复技术进行修
复.针对采用的算法编制了相应的软件,并进行了拼接实验,结果表明该方法可以快速有效地对图像进行无缝拼接
精度高,可广泛应用到古字画等文物修复工エ作中。
关键词: MVTEC HALCON; Harris角点检测;图像拼接;加权融合;图像修复
中图分类号:TP319
文献标识码
文章编号:1674-6236(2013)09-0024-03
Design and implementation of conservation system based on HALCON
and image stitching
BAI Zong-wen
(College of Physics and Electronic Information, Yan an Uniersity, Yan'an 716000, China
Abstract: A conservation system designed based machine vision software MVTEC HALCON and image stitching technology. In
the system image is pretreated such as denoising, segmentation, and then use the Harris algorithm for corner detection feature
extraction point, then detected corner points are normalized cross-correlation matching RANCAC algorithm to eliminate the
mismatching points preliminary stitching, and finally with the weighted fusion method improved image fusion and imag
inpainting techniques to repair. Preparation for the algorithm used in the software and splicing experiment results show that the
method can quickly and efficiently seamless, high accuracy, and can be widely applied to the restoration work of ancient
calligraphy and other cultural artifacts
Key words: MVTEC HALCON; Harris comer detection; image stitching; weighted fusion; image inpainting
文物是考古学重要研究对象之一,由于自然和人为的原大,速度慢;李冬梅等人采用基于特征点灰度相关原理的方
因,在考古挖掘现场通常出土成千上万的文物碎片,如何从法,通过 Harris角点算法提取特征点,完成了图像的拼接,但
碎片快速拼接出一个个完整文物,是考古学家关心的问题。是整个过程耗时且对曝光强度有明显差异的图像拼接效果差。
目前,该工作主要靠手工完成,既耗费时间,也易于造成对文
为实现快速修复,除了优秀的算法外,还需要先进的开发
物的破坏。因此有必要计算机辅助完成文物的分类拼接工平台, HALCON就是一个功能强大的机器视觉软件,它提供了
作。一般地,计算机辅助的分类拼接主要根据获取的文物碎一个全面的视觉处理库,包括了所有标准和高级的图像处理
片的几何、纹理等信息来进行,但由于文物碎片往往是大量方法,覆盖了从不同的硬件采集图像到高级的模式匹配算法
存在的,本文通过计算几何、图形学、将受损古字画等文物修提供了机器视觉应用程序中通常所需的一些工具,如文件处
复问题转化为图像拼接问题并加以实现。
理、数据分析、算法操作或分类等。另外,它还具有快速原型化
图像拼接技术是图像处理的重要研究内容,通常可以分和开放结构的重要特征,通过交互编程环境迅速开发机器视
为基于区域的和基于特征的两种,其中基于特征的方法因其觉应用程序,或加入新的算子来融合自己的视党功能。
鲁棒性好得到广泛应用,刘小军等人利用基于轮廓特征的方
因此,本文利用机器视觉软件 Mvtec HALCON实现图
法完成了两幅图像的配准,但是这种方法对于特征不明显或像拼接算法,首先采用图像采集设备采集待拼接碎片,然后
噪声干扰较大的图像不适用;Lowe提出的基于SIrT(Scan采用 Harris角点检测算法提取图像中的特征点,接着对特征
invariant feature transform尺度不变特征变换)的配准算法可点进行归一化互相关匹配,使用 RANSCA叫别除误匹配点,完
以较好地完成图像的配准,但是算法复杂度较高,实现难度成图像初步拼接,最后用改进的加权融合方法进行融合并采
收稿日期:2012-12-07
稿件编号:201212050
用图像修复算法进行修复。
基金项目:映西省科技计别研究项目(12JK1004);延安市科学技术研究发展计划项目(2010kg-09)
作者简介:白宗文(1979-),男,陕西镇安人,硕士,讲师。研究方向:数字图像处理、电子系统设计。