[发明专利]一种基于SIFT的高清视频图像拼接方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种基于SIFT的高清视频图像拼接方法及装置。

背景技术

在视频监控中需要大视野实时监控，而单路视频摄像机视角范围较窄很难满足要求，这就需要多路视频对不同方向拍摄拼接形成大范围的全景，由于标清视频目标图像模糊不能分辨目标，采用多路高清视频拼接形成清晰的全景。

国际上一般采用经典的SIFT(Scale Invariant Feature Transform，尺度不变特征转换)算法对整幅图像提取特征点，然后用随机采样一致算法匹配整幅图像，最后用线性算法拼接多幅图像，使用这种技术只能对多幅图像进行离线的拼接，无法对高清视频进行实时在线拼接。当使用这种方法对每秒25帧的高清视频流提取特征点时，由于单帧图像高达两百万的像素点，计算量大速度非常缓慢，由于所提取的特征点数量非常多，造成图像的匹配速度缓慢和匹配错误率上升，无法实现多路高清视频的实时拼接。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于SIFT的高清视频图像拼接方法及装置，旨在解决现有图像拼接技术方案中，图像的匹配速度缓慢、匹配错误率高，无法实时在线拼接多路高清视频图像的技术问题。

一方面，所述基于SIFT的高清视频图像拼接方法包括下述步骤：

将每幅图像划分成左中右三个区域，利用SIFT算法提取左区域和右区域中的特征点；

将当前图像左区域的特征点与前一图像右区域的特征点进行匹配，将当前图像右区域的特征点与后一图像左区域的特征点进行匹配；

将相邻两幅图像在重叠区域内的像素值按线性权重叠加作为拼接后的像素值，完成图像拼接。

另一方面，所述基于SIFT的高清视频图像拼接装置包括：

分区提取模块，用于将每幅图像划分成左中右三个区域，利用SIFT算法提取左区域和右区域中的特征点；

图像匹配模块，用于将当前图像左区域的特征点与前一图像右区域的特征点进行匹配，以及将当前图像右区域的特征点与后一图像左区域的特征点进行匹配；

图像拼接模块，用于将相邻两幅图像在重叠区域内的像素值按线性权重叠加作为拼接后的像素值，完成图像拼接。

本发明的有益效果是：本发明只在高清视频图像左右两侧一定区域内提取特征点，左侧特征点与上幅图像右侧特征点进行匹配，右侧特征点与下幅图像左侧特征点进行匹配，从而很大程度上减少计算量提高了速度，同时也有利于图像间的匹配，提高匹配速度减低误匹配率，实现了全方位高清视频无缝实时拼接，拓宽了安保空域观测视场，提升了画面质量。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的基于SIFT的高清视频图像拼接方法的流程图；

图2是图1中步骤S11的一种具体优选流程图；

图3是图像划分示意图；

图4是描述符构造示意图；

图5是本发明第一实施例提供的基于SIFT的高清视频图像拼接方法的流程图；

图6是图5中步骤S53的一种具体优选流程图；

图7是本发明第三实施例提供的基于SIFT的高清视频图像拼接装置的方框结构图；

图8是分区提取模块的优选结构图；

图9是本发明第三实施例提供的基于SIFT的高清视频图像拼接装置的方框结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的基于SIFT的高清视频图像拼接方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的基于SIFT的高清视频图像拼接方法包括下述步骤：

步骤S11、将每幅图像划分成左中右三个区域，利用SIFT算法提取左区域和右区域中的特征点。

根据应用的实际情况，由于只在水平方向进行拼接且设备固定，因此能确定图像左右重叠区域的大概范围，所以只在高清视频图像左右两侧一定区域内提取特征点。因此本步骤将全高清图像按照水平方向分成左中右三个区域，然后利用SIFT算法提取左区域和右区域中的特征点。如图2所示，具体步骤如下：

S111、将每幅图像划分成左中右三个区域。