[发明专利]一种拼接图像的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种拼接图像的方法和装置。

背景技术

随着数字成像技术的发展，数字成像设备因其具有传统成像设备无可比拟的优势，在各个领域得到越来越广泛的应用。但是在一些特殊的应用场景，普通的数字成像设备还不能满足人们的需求，比如普通数字成像系统的视角（FOV，Field of View）要远小于人眼，无法获得与人眼视角相同的全景图像。故而，研发人员提出了图像拼接的方法，即对给定的一系列顺序拍摄相互重叠的图像，通过相关算法自动的拼接出一幅具有高FOV的全景图像。

可以理解的，图像拼接算法一般包含两个步骤，即图像匹配和图像融合，其中，图像匹配的目的是确定相邻图像间准确的位置关系。现有技术中，图像匹配算法主要是基于特征的图像匹配算法，包括特征提取、特征描述、特征匹配等几个步骤。但是特征匹配的算法复杂度较高，会导致图像拼接速度比较慢，不适合图像处理器配置不高或者对拼接速度要求较高的应用场景。比如，当数字成像系统应用于手机等通信终端时，其中的处理器可能并不能承担大量的图像处理任务，而且用户对图像拼接的速度有较高的要求，因此需要一种快速的图像拼接的方法，以满足用户要求。

相关技术可以参考公开号为US5764366A的美国专利申请。

发明内容

本发明解决的问题是如何快速、高效地拼接图像，并确保较高的拼接精度。

为解决上述问题，本发明提供一种拼接图像的方法，包括：

基于金字塔结构的归一化正交相关系数和亚像素估计对第一图像和第二图像进行位置匹配，所述第一图像和第二图像为两个相邻的待拼接图像；

按照所述位置匹配后的结果确定图像拼接边缘，沿所述图像拼接边缘完成所述第一图像与第二图像的拼接。

可选的，所述第一图像为拼接后的图像。

可选的，所述基于金字塔结构的归一化正交相关系数和亚像素估计对第一图像和第二图像进行位置匹配包括：

对所述第一图像和第二图像分别进行m次降采样，生成各自对应的金字塔结构的子图像，其中第n次降采样得到的子图像的尺度为n+1且其像素等于待拼接图像的像素的1/2ⁿ，其中m为大于或者等于2的整数，n∈{1,2,…,m}，m的取值基于所述第一图像和第二图像的分辨率确定；

将所述第一图像的尺度为m+1的子图像中与所述第二图像的尺度为m+1的子图像的归一化正交相关系数最高的位置确定为第一匹配位置；

将所述第一匹配位置经过亚像素估计，得到第二匹配位置。

可选的，所述将所述第一匹配位置经过亚像素估计，得到第二匹配位置包括：

基于所述第一图像的相邻尺度的各子图像之间的像素比，得到所述第一图像的尺度为2的子图像中与所述第一匹配位置对应的位置；

对所述第一图像的尺度为2的子图像中与所述第一匹配位置对应的位置进行二次拉普拉斯拟合估计，得到所述第二匹配位置。

可选的，所述按照所述位置匹配后的结果确定图像拼接边缘包括：

按照所述第二匹配位置确定亚像素拼接边缘，所述亚像素拼接边缘为所述第一图像的尺度为2的子图像与第二图像的尺度为2的子图像的拼接边缘；

基于所述第一图像的相邻尺度的各子图像之间的像素比将所述亚像素拼接边缘转换为所述图像拼接边缘。

可选的，所述按照所述第二匹配位置确定所述亚像素拼接边缘包括：将所述第二匹配位置对应的列确定为所述亚像素拼接边缘。

可选的，所述按照所述第二匹配位置确定所述亚像素拼接边缘包括：

根据所述第二匹配位置确定所述第一图像的尺度为2的子图像与所述第二图像的尺度为2的子图像的重叠区域；

基于所述重叠区域内各像素点的像素平方差动态规划出所述亚像素拼接边缘。

可选的，所述基于所述重叠区域的像素平方差动态规划出所述亚像素拼接边缘包括：

按照如下公式计算所述重叠区域各像素点的像素平方差e(h,w)：