[发明专利]一种水下图像拼接方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种水下图像拼接方法、装置及存储介质，其中方法包括获取分别由水上摄像头、水面摄像头和水下摄像头拍摄的三种图像；对图像进行畸变校正和图像分割；对图像进行特征选择、特征提取和特征匹配；对图像进行透视变换；对图像进行图像合并；能得到反映水上水下信息的超广成像角度的图像，能更好帮助航海员获取更多信息；最终图像失真率低且还原度高，能帮助航海员正确判断水上水下情况，减少航海意外。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是一种水下图像拼接方法、装置及存储介质。

背景技术

船舶在航行过程中，如果船员错误判断水下信息，容易造成船舶触礁而发生航海意外。目前的水下图像拼接技术更多是研究水下多镜头图像拼接技术，而水上和水下图像拼接领域因为水体和空气间光的传播存在折射和反射的原因，两幅图像的相同交汇处并没有大量相似的特征点，因此无法正常完成图像拼接，无法为航海员提供水上水下全方位环境信息。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水下图像拼接方法、装置及存储介质。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，一种水下图像拼接方法，包括以下步骤：

获取水上摄像头拍摄的第一图像、水面摄像头拍摄的第二图像和水下摄像头拍摄的第三图像；

对所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像进行畸变校正，对应得到第一校正图像、第二校正图像和第三校正图像；

将所述第一校正图像、所述第二校正图像和所述第三校正图像进行图像分割，对应得到所述第一校正图像的水上部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第三校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水下部分图像；

将所述第一校正图像中对应所述第一校正图像的水面部分图像的像素置零得到第一置零预处理图像，将所述第三校正图像中对应所述第三校正图像的水面部分图像的像素置零得到第三置零预处理图像；

对所述第一置零预处理图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二校正图像的水下部分图像和所述第三置零预处理图像进行特征提取，对应得到第一特征矩阵、第二特征矩阵、第三特征矩阵和第四特征矩阵；

将所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵进行特征匹配得到第一特征匹配向量对，将所述第三特征矩阵和所述第四特征矩阵进行特征匹配得到第二特征匹配向量对；

根据所述第一特征匹配向量对将所述第一置零预处理图像进行透视变换得到第一透视变换图像，根据所述第二特征匹配向量对将所述第三置零预处理图像进行透视变换得到第二透视变换图像；

根据所述第一透视变换图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二透视变换图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水面部分图像得到最终合并图像。

根据本发明的第一方面，所述根据所述第一透视变换图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二透视变换图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水面部分图像得到最终合并图像具体为：将所述第一透视变换图像和所述第二校正图像的水上部分图像进行图像合并得到第一合并图像，将所述第二透视变换图像和所述第二校正图像的水下部分图像进行图像合并得到第二合并图像，将所述第一合并图像和所述第二合并图像进行图像合并得到第三合并图像，将所述第一校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水面部分图像补全至所述第三合并图像得到所述最终合并图像。

根据本发明的第一方面，所述畸变校正包括以下步骤：

对第一输入图像标定到黑白格相间的棋盘格中进行标定处理，得到标定图像；