[发明专利]高度重复特征场景下高鲁棒性的图像拼接方法

权利要求书

1.一种高度重复特征场景下高鲁棒性的图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：

获取覆盖特征场景的至少两个矩形图像单元，两相邻所述图像单元为具有预设宽度重叠区域的第一图像单元和第二图像单元；

提取第一图像单元位于重叠区域内的第一特征点坐标序列；

提取第二图像单元位于重叠区域内的至少一个第二特征点坐标序列，包括：在重叠区域内，沿着第二图像单元自相对靠近第一特征点序列的一侧至相对远离其的一侧，依次平移预设间距，提取多个第二特征点序列；

选择与第一特征点坐标序列的相关系数大于等于预设阈值的第二特征点坐标序列，作为第一特征点序列的相关特征点序列；

计算任意两相邻图像单元上第一特征点序列与相关特征点序列之间的单应性变换矩阵；

构建全局变换误差函数:

并且对边缘权重ω_ij,k有如下约束：

其中：

ω_ij,k为对应的单应性变换矩阵H_ij,k的未知边缘权重；

ω_ij,0为对应虚拟边缘权重；其参考度量是阈值α；

H_ij,k为图像单元i与图像单元j之间的第k个单应性变换矩阵；

H_i为图像单元i从相机坐标系转换到合成图像坐标系的变换矩阵；

H_j为图像单元j从相机坐标系转换到合成图像坐标系的变换矩阵；

迭代代入单应性变换矩阵，当全局变换误差函数最小时，反求得到唯一的变换矩阵向量；

确定任意两相邻所述图像单元之间唯一的单应性变换矩阵。

2.根据权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，还包括：

利用任意两相邻所述图像单元之间唯一的单应性变换矩阵校正第二图像单元；

利用变换矩阵向量中的各向量元素对应将图像单元变换到同一坐标系下，得到初始合成图像。

3.根据权利要求1或2所述的图像拼接方法，其特征在于，还包括：

选择第二特征点坐标序列的步骤，包括：

逐一计算各第二特征点序列与第一特征点序列的相关系数；

选定所有相关系数中超过预设阈值的相关系数，并将与超过预设阈值的相关系数相对应的所有第二特征点序列作为第一特征点序列的相关特征点序列。

4.根据权利要求1或2所述的图像拼接方法，其特征在于，还包括：

曝光补偿初始合成图像中所有图像单元，使得具备同一重叠区域的两图像单元具有设定误差阈值内的曝光程度，得到第一合成图像。

5.根据权利要求4所述的图像拼接方法，其特征在于，

曝光补偿所有图像单元的具体步骤如下：

逐一获取具备同一重叠区域的两图像单元中每个图像单元在重叠区域的像素强度平均值；

赋予具备同一重叠区域的每个图像单元以曝光补偿增益系数的初值；

构建全局强度误差函数；

迭代求解至全局强度误差函数的数值为最小值时，具备同一重叠区域的两图像单元的曝光补偿增益系数，使得具备同一重叠区域的两图像单元具有设定误差阈值内的曝光程度，得到第一合成图像。

6.根据权利要求5所述的图像拼接方法，其特征在于，还包括：

羽化融合第一合成图像中所有图像单元，使得具备同一重叠区域的两图像单元之间相接处两侧的像素差值在误差范围之内，得到第二合成图像。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括：存储器，用于存储可执行程序代码；一个或多个处理器，用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行权利要求1至6中任一项所述的高度重复特征场景下高鲁棒性的图像拼接方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至6中任一项所述的高度重复特征场景下高鲁棒性的图像拼接方法。