[发明专利]一种图形图像拼接融合系统

说明书

技术领域

本发明涉及图形图像领域，具体涉及一种图形图像拼接融合系统。

背景技术

同一对象或同类对象的多幅图像在不同侧面反映了对象的特征，对这些图 像进行比较、分析和综合，可以对该对象有更全面的了解。由于成像设备、时 间、成像条件等不同，所成图像有空间位置变化(局部或全局)，在进行分析 和比较之前，需要对其空间位置进行对齐，即经过合适的空间变换，使图像中 同一位置的像素反映对象中同一点，这就是图像配准的基本概念。其中称作为 配准依据的相对不动的图像IM为模板图像，而要与IM进行配准的进行空间变 换的图像IF为浮动图像。图像配准是模式识别、计算机视觉、图像融合、三 维重建、机器人视觉、图像拼接、视觉检查等技术的基础。

配准算法可分为基于灰度的方法和基于特征的方法。

基于灰度的方法有两个局限：第一，模板图像与浮动图像必须在密度函数 上有一定程度的相似性或统计依赖性；第二，在基于灰度的方法中，由于两幅 图像的每一个像素点都要参与计算，所以在最优变换的搜索过程中往往计算量 很大。基于特征的配准方法可大致分为两类，一类从两幅图像的特征集中寻找 对应特征，再通过对应特征进行配准，另一类不寻求对应特征，而是定义两个 特征集整体之间的某种相似性度量，来进行配准。基于平均Hausdorff距离的 方法是第二类算法中一种常用的最具有代表性的配准方法。它避免了复杂的寻 找对应特征的步骤，有较好的应用前景。但对边界不完全对应的情况，如何得 到准确的配准结果是它的一个问题。

基于平均Hausdorff距离的方法的不足在于，但当浮动图像相比于模板图 像存在多余边界时，多余边界点就会对相似性度量有较大影响。因为除去多余 部分，浮动图像边界的其余部分可以与模板图像中对应的边界精确对准，这时， 在平均意义上，多余部分离模板图像边界点集相对较远，平均距离值较大，如 果多余部分的边界点数又相对较多时，会对寻优方法的目标函数值产生较大影 响，就不会在真正配准的位置取得最优的配准结果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种图形图像拼接融合系统，实现了图形 图像的精准拼接，拼接效果好，且可根据不同的要求设定不同的拼接标准，试 用范围广。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种图形图像拼接融合系统，包括

图形图像采集模块，用于采集待拼接的图形图像，并将所采集到的图形图 像数据发送到图形图像预处理器模块；

图形图像预处理模块，用于建立灰度直方图统计图像灰度分布，通过分段 灰度线性变换增强图像对比度后，使用高斯滤波进行平滑处理，完成所采集图 形图像的预处理，并将完成预处理的图形图像发送到图形图像拼接模块；

图形图像预拼接模块，用于根据所接收到的完成预处理的图形图像在模板 库内查询相配合的拼接模板，对拼接模板和完成预处理的图形图像提取边界， 分别得到拼接模板和完成预处理的图形图像的边界图像C和D，并对得到的边界 图像C和D进行预配准，得到粗略的空间变换参数，并将所得的边界图像C和D、 粗略的空间变换参数发送到图形图像拼接模块；

图形图像拼接模块，用于通过所得的粗略的空间变换参数对完成预处理的 图形图像的边界图像D进行校正，然后通过广义Hausdorff距离的二阶差分的 分析，去除多余的边界点，得到新的图像边界E；并用于通过平均Hausdorff距 离对边界图像C和新的边界图像E进行精确配准，得到精确的空间变换参数，完 成图形图像拼接，并将完成拼接后的图形图像发送到拼接效果预览模块；

拼接效果预览模块，用于接收图形图像拼接模块发送的图形图像数据并进 行显示；

审核修订模块，与拼接效果预览模块相连，用于根据预设的空间变换参数 对所得的拼接效果进行审核，若不满足要求，则采用预设的修订模块对所得的 完成拼接的图形图像数据进行优化，并将优化结果通过拼接结果输出模块输出 到显示屏进行显示；

模板库，用于储存各种图形图形拼接模板数据；

中央处理器，用于协调上述模块进行工作。

优选地，所述空间变换参数包括完成预处理的图形图像相对于拼接模板旋 转的角度，完成预处理的图形图像相对于拼接模板在X轴及Y轴的位移。

优选地，所述图形图像预拼接模块采用Canny边缘检测算子提取边界。