基于LUT的多目機場視頻實時拼接算法設計與實現
信息技術與網絡安全 12期
張興超，陳賢富
(中國科學技術大學 微電子學院，安徽 合肥230027)
摘要： 針對機場中多路實時視頻信號的情況，開展了8路視頻實時全景拼接的算法研究工作，基本完成了8路視頻實時全景拼接算法的設計與實現。首先，借助現有全景圖片合成軟件，完成了圖像配準，即找出每路視頻圖像到全景圖的像素坐標映射關系；完成圖像配準之后，根據像素坐標映射關系建立查找表，利用查找表，同時使用OpenMP多核并行加速，完成視頻每一幀的實時拼接。相鄰兩路視頻之間的重疊區域使用線性融合的方法進行融合。實驗結果表明，該研究方法可完成8路960×540分辨率視頻的實時全景拼接，得到無明顯畸變全景畫面。
中圖分類號： TP317.4
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.12.007
引用格式： 張興超，陳賢富. 基于LUT的多目機場視頻實時拼接算法設計與實現[J].信息技術與網絡安全，2021，40(12)：40-44.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.12.007
引用格式： 張興超，陳賢富. 基于LUT的多目機場視頻實時拼接算法設計與實現[J].信息技術與網絡安全，2021，40(12)：40-44.
Design and implementation of multi-eye airport video panoramic stitching algorithm based on LUT
Zhang Xingchao，Chen Xianfu
(School of Microelectronics，University of Science and Technology of China，Hefei 230027，China)
Abstract： According to the situation of multi-channel real-time video signal in the airport, this paper conducts the algorithm research of 8-channel video panoramic stitching, and basically realizes the system of 8-channel video real-time panoramic stitching. Firstly, with the help of the existing panoramic image stitching software, image registration which means finding out the pixel coordinate mapping of each video image to panorama is completed. After image registration, a Look Up Table(LUT) according to the pixel coordinate mapping relationship is established. With the help of this LUT and OpenMP multi-core parallel acceleration，the real-time stitching of each frame is completed. The overlapping regions between two adjacent videos are fused using the method of linear fusion. The experimental results show that the research method can complete the real-time panoramic stitching of 8-channel 960×540 resolution video, and obtain the panoramic picture without obvious distortion.
Key words : airport monitoring；multi-channel video；Look Up Table(LUT)；real-time video stitching
0 引言
全景圖像拼接，指把幾幅彼此之間有重疊區域的圖像拼接成一幅視角更廣、信息更全面的圖像。而全景視頻拼接，指對多路讀入視頻的每一幀進行全景拼接，得到一個新的全景視頻。讀入視頻為實時視頻流，拼接得到實時的全景視頻流，即為實時全景視頻拼接。實時全景視頻拼接技術的應用十分廣泛，可運用于視頻監控、實時直播、視頻會議等領域。本文的研究對象為機場監控的多目實時視頻拼接。
全景實時視頻拼接可以采用硬件方法，也可采用軟件方法。硬件方法是指使用專門的拍攝設備實現全景拍攝，例如魚眼攝像機、超寬視角的廣角鏡頭等。采用硬件方法，可以滿足實時性、圖像質量等要求，但由于需要使用專門的硬件設備，成本較高。軟件方法指通過算法、程序來實現全景視頻拼接系統。采用此種方法，只要算法性能足夠優良，就可以使用常規的硬件平臺實現全景實時視頻合成的目標，而不需要依賴昂貴的硬件設備。因此，軟件方法成本相對較低。本文就是用軟件方法實現8路960×540實時視頻流的全景實時拼接。
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作者信息：
張興超，陳賢富
(中國科學技術大學 微電子學院，安徽 合肥230027)
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