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全景图是一种具有较大视角的，能覆盖大范围场景的图像。用特殊的相机如鱼眼镜头可获得这一类图像，但它们大多具有价格昂贵、使用复杂等缺点。目前多采用图像拼接的技术，即将普通相机拍摄的两幅或多幅来自同一场景的有重叠区域的图像拼接合成为一幅宽视角的高质量图像。这是当前图像处理的一个热门研究课题，也是基于图像绘制的一部分，实用性很强，广泛应用于虚拟现实的实现、卫星照片的处理和医学图像处理等领域。
本文首先对全景图像生成技术进行了广泛的算法调研，然后分章节详细阐述了相关算法的原理及技术细节，同时对全景图像生成算法中关键算法进行了优化，简化了SIFT特征点提取算法和投影矩阵优化算法，减小了计算复杂度，提高了渲染速度，最后利用普通PC机中图形硬件加速器加速了全景图像渲染速度。实验结果表明，这种利用图形光栅渲染的，基于SIFT特征点提取的全景图像生成算法准确率高，鲁棒性强，能够达到实时宣染，具有较高的实用价值。
本文主要工作和特色如下：
1)提出了一种全自动全景图像生成算法。在提取相邻图像SIFT特征点匹配对的基础上，能够对室外场景或室内场景进行快速高效的图像拼接，从而得到宽视角的全景图像：
2)简化了全景图像生成的关键算法。通过分析传统的SIFT特征点提取算法，本文在保持算法性能的基础上，用简单计算替代SIFT算法中的繁冗计算，减小了计算量；同样根据Levenberg-Margugrdt非线性优化算法，本文减小了投影矩阵优化过程中的计算量；
3)利用普通PC机中的图形硬件加速器实现了全景图像的实时渲染。在预先计算出生成全景图像所需的相关参数的基础上，将多路网络摄像头采集的场景图像作为多层纹理送入图形硬件加速器，利用图形加速器中的硬件功能单元，极大地加快了全景图像渲染速度。
4)实现了整个基于光栅渲染，具有多路网络摄像头的全景图像生成系统。本文实现的全景图像生成系统将整个全景图像生成过程分为离线处理看和在线处理，利用多路网络摄像头采集多幅具有重叠区域的场景图像，然后在离线处理中预先计算出生成全景图像所需的参数，最后将多幅场景图像作为纹理送入图形加速器，实现了实时的全景图像渲染。