Bildzusammenfügens

Bildzusammenfügen, auch als Bildzusammenfügens bezeichnet, ist der Prozess, mehrere Einzelaufnahmen zu einem größeren, zusammenhängenden Bild zu vereinen. Typische Anwendungen sind Panoramaaufnahmen, Kartenmosaike, Gigapixel-Bilder sowie künstlerische Kompositionen. Der Prozess umfasst typischerweise Aufnahme, Geometrieabschätzung, Projektion und Blending der Bilder.

Bei der Geometrieabschätzung werden Merkmale in den Aufnahmen erkannt und korrespondierende Punkte bestimmt, um eine Transformation zu ermitteln, die die Bilder räumlich zueinander ausrichtet. Je nach Szene wird ein projektives Modell (Homographie) oder eine andere Transformation verwendet. Anschließend werden die Bilder in einen gemeinsamen Referenzrahmen überführt. In der Blending-Phase werden Belichtungsunterschiede, Farbdifferenzen und Rauschen minimiert; gängige Techniken sind Mehrband-Blending oder nahtlose Übergänge, um sichtbare Nähte zu vermeiden.

Anwendungen ergeben sich besonders in der Panorama-Fotografie, der Kartografie, der medizinischen Bildgebung und der digitalen Kunst. Für komplexe Szenen mit Parallaxen oder bewegten Objekten können manuelle Nachbearbeitung oder spezialisierte Algorithmen erforderlich sein.

Herausforderungen umfassen Parallaxen, Verzerrungen durch Objektive, unterschiedliche Belichtungen, sich ändernde Lichtverhältnisse und bewegte Objekte. Fortschritte in der Merkmalsextraktion, Kalibrierung und Blending-Verfahren haben die Qualität automatisierter Zusammenfügungen deutlich erhöht. Zahlreiche Softwarewerkzeuge unterstützen Bildzusammenfügen, darunter spezialisierte Stitching-Programme sowie Funktionen in gängigen Bildbearbeitungsanwendungen.