[发明专利]基于最小二乘法的全景鸟瞰图像光照均一化处理方法

说明书

本发明涉及一种基于最小二乘法的全景鸟瞰图像光照均一化处理方法，包括下列步骤：选择N个鱼眼摄像头用于全景环视拼接，得到此N个摄像头的全景鸟瞰图像；在全景鸟瞰图中对摄像头之间的边界进行区域划分，选用N个拼接缝的像素作为相邻边界区域；运用最小二乘法，每条拼接缝两侧边界区域的平均像素值都乘以系数以进行像素值的匹配：以第一个畸变图为基准，得到R、G、B三通道的系数矩阵Yme、Yme1、Yme2；将上述系数再乘以相应鸟瞰图像的R、G、B三通道的全局像素值，得到光照均一化的全景鸟瞰图。

技术领域

本发明属于计算机视觉与图像处理领域，具体涉及一种基于最小二乘法的图像光照均一化处理方法。

背景技术

在无人驾驶逐步实现的潮流中，各种汽车辅助驾驶系统应运而生，它们为安全驾驶提供技术保障。全景鸟瞰图为汽车辅助驾驶系统的一种技术，利用多个鱼眼摄像头可以采集到车辆周围360度范围内的景象，利用鱼眼去畸变、鸟瞰变换、图像拼接等技术，我们可以将上述不同视点下的畸变图像拼接为同一鸟瞰视点下的一张图像。但是在实际操作中，由于多个摄像头安装位置、安装姿态各不相同，所以在光照差异较大的情况下，在拼接后的图像中很容易出现明显的拼接缝，且各部分有明显的亮度差异。

当今很多高档轿车已经开始普及全景鸟瞰图功能，但是对于上述光照差异的解决方案各不相同，处理效果也不尽如人意。所以，研制一种能对拼接图像进行良好的光照均一化处理且速度达到实时的方法颇具市场价值。

经过专利申请人检索，目前与图像拼接后的光照均一化处理的发明专利主要集中在光照均一化滤波器[4]，以及根据拼接图象重叠区域的补偿系数进行均一化方面[5]。潘钰华在专利“一种色彩一致性调节方法”(申请号CN201811171735.5)[6]中提出了一种用最小二乘法进行鱼眼相机色彩调节的方法。该专利主要是针对相机的调节系数对相机颜色进行调整，并没有涉及彩色图像拼接的光照均一化过程。

参考文献：

[1]吴金杰.一类照度不均匀图像的拼接技术研究[D].杭州电子科技大学,2012.

[2]肖甫,吴慧中,肖亮,等.一种光照鲁棒的图像拼接融合算法[J].中国图象图形学报,2007,12(9)：1671-1675.

[3]程兵,郑南宁.对环境光照鲁棒的全景图拼接[J].中国图象图形学报,2003,8(2)：135-139.

[4]孙晓亮，刘肖琳，尚洋，张小虎，张跃强，专利名称：一种获取光照均一化图像的方法，申请号：CN201210243811.5

[5]向栋，李兵，张志伟，胡锦敏，陈向成，罗杰，专利名称：用于环视辅助泊车的环视光照均一化方法和装置，申请号：CN201811526448.1

[6]潘钰华，专利名称：一种色彩一致性调节方法，申请号：CN201811171735.5

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效的光照均一化算法，使其适用于全景鸟瞰图，达到拼接后的图像拼接缝融合，各部分亮度差异不再过于明显的目的，具有速度快、适用范围广等特点。本发明的技术方案如下：

一种基于最小二乘法的全景鸟瞰图像光照均一化处理方法，包括下列步骤：

1)选择N个鱼眼摄像头用于全景环视拼接，得到此N个摄像头的全景鸟瞰图像；

2)在全景鸟瞰图中对摄像头之间的边界进行区域划分，选用N个拼接缝的像素作为相邻边界区域，用于后步的运算处理；

3)计算各相邻边界区域内R、G、B三通道的像素均值。变量定义如下表：