[发明专利]水下图像拼接方法及装置

权利要求书

1.一种水下图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：

获取至少两张待拼接的水下图像；

将至少两张所述水下图像中每张所述水下图像先后分别进行红色通道衰减补偿处理和白平衡处理，得到每张所述水下图像对应的预处理水下图像，所述红色通道衰减补偿处理指的是针对所述待拼接图像中每个像素，转移绿色通道值补偿红色通道值；

基于多层图像金字塔对每张所述预处理水下图像进行图像增强处理，得到每张所述预处理水下图像对应的增强后水下图像；

基于网格优化对至少两张所述增强后水下图像进行图像配准处理，得到配准后水下图像；

基于拉普拉斯金字塔多尺度图像融合算法对所述配准后水下图像进行图像融合处理，得到融合后水下图像；

确认所述融合后水下图像为拼接后的水下图像，输出所述拼接后的水下图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于多层图像金字塔对每张所述预处理水下图像进行图像增强处理，得到每张所述预处理水下图像对应的增强后水下图像，包括：

针对每张所述预处理水下图像，分别进行伽马校正处理和边缘锐化处理，得到伽马校正后水下图像和边缘锐化后水下图像；

分别对所述伽马校正后水下图像和所述边缘锐化后水下图像进行分解处理，依次得到伽马矫正后的第一拉普拉斯图像金字塔和边缘锐化后的第一拉普拉斯图像金字塔；

分别确定三个权重图，所述三个权重图包括拉普拉斯对比度权重图、物体显著性权重图和饱和度控制权重图；

将所述三个权重图相加，并将结果进行归一化处理，得到归一化权重图；

将所述归一化权重图进行分解处理，得到第一高斯图像金字塔，所述第一高斯图像金字塔的层数与所述第一拉普拉斯图像金字塔的层数相同；

基于多尺度融合方法公式，对所述第一拉普拉斯图像金字塔和所述第一高斯图像金字塔进行对应层的融合，得到所述增强后水下图像，

其中，所述多尺度融合方法公式满足：

I_E表示所述增强后水下图像；l表示图像金字塔第l层；L₁表示第一图像金字塔的层数；表示第l层第一高斯图像金字塔图像；L_l{I_gc}和L_l{I_es}依次表示经过伽马校正后的第l层第一拉普拉斯图像金字塔图像和边缘锐化后的第l层第一拉普拉斯图像金字塔图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于网格优化对至少两张所述增强后水下图像进行图像配准处理，得到配准后水下图像，包括：

基于尺度不变特征变换SIFT算法，提取至少两张所述增强后水下图像的特征点，选取特征点对并进行匹配，以完成至少两张所述增强后水下图像对齐；

采用APAP算法为每张所述增强后水下图像分配一个网格，并基于所述至少两张增强后水下图像对齐结果和所述网格中方格顶点生成匹配点，将所述匹配点替换所述增强后水下图像的特征点；

基于所述网格中每个方格对应的单应性矩阵，确定至少两张所述增强后水下图像之间的初始旋转角度以及每个所述增强后水下图像的初始尺寸比例；

基于所述初始旋转角度、所述初始尺寸比例、精准对齐函数、局部变形函数和全局相似函数，优化调整所述网格，基于优化后的网格，融合所述至少两张所述增强后水下图像得到所述配准后水下图像。