Um modelo matemático para mosaicagem de imagens digitais baseado em uma abordagem ponto-a-reta

Abstract

Resumo: Neste trabalho é proposto um modelo matemático para mosaicagem de imagens digitais. A principal característica do modelo proposto é sua abordagem ponto-a-reta, que consiste em alinhar localmente de pares de imagens digitais. Os principais pontos a serem discutidos neste trabalho são: 1) extração de linhas retas; 2) Estimativa dos parâmetros de transformação entre pares de imagens digitais; 3) Mosaicagem digital. Primeiramente, são definidas janelas de recorte para a imagem de referência e para a imagem de pesquisa. Em seguida, linhas retas são extraídas empregando uma ferramenta de detecção e extração de linhas retas. Para cada janela de recorte é obtido um agrupamento ordenado de linhas retas. As correspondências entre o agrupamento de linhas retas são manualmente estabelecidas. Uma transformação matemática que mapeia cada ponto médio da linha reta extraída na imagem de referência numa linha reta correspondente na imagem de pesquisa é proposto, para estimativa dos parâmetros de transformação. Finalmente, os valores dos parâmetros de transformação estimados são introduzidos em uma matriz de construção. O resultado é um mosaico com uma transformação geométrica coincidente de feições entre as imagens.

Abstract: In this work a mathematical model for mosaicking of digital images is proposed. The main characteristic of the proposed model is its approach to point-to-straight line, which consists in aligning locally pairs of digital images. The main points to be discussed in this study are: 1) extraction of straight lines; 2) estimation of transformation parameters between pairs of digital images; 3) Digital mosaicking. Firstly, cutting windows for reference and research images are defined. Then, straight lines are extracted using a tool for detection and extraction of straight lines. For each cutting window is obtained an orderly grouping of straight lines. The correspondences between the straight lines grouping are manually established. A mathematical transformation that maps each mid-point of the straight line extracted in the reference image into a corresponding straight line in the research image is proposed, to estimate the transformation parameters. And, finally, the values of the estimated transformation parameters are introduced in a construction matrix. The result is a mosaic with a matching geometric transformation of features between the images.