[发明专利]基于校正扫描图像的平铺式拼接方法

权利要求书

1.一种基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第1步骤、非线性畸变校正：拍摄的标定板原始图像存在畸变，首先将标定板原始图像进行精确的图像校正，得到理想无畸变校正图像；

第2步骤、非线性插值：将标定板原始图像中每个坐标的像素值一个个重投影到理想无畸变校正图像对应坐标中，因理想无畸变校正图像的像素中心与理想无畸变校正图像中的标准参考坐标有偏差，故利用逼近算法将像素点相邻位置的像素值计算出一个逼近的像素值；

第3步骤、成对配准：两张互有重叠区域的标定板原始图像，经过第1步骤和第2步骤的图像校正过程后得到成对的待配准图像，成对的待配准图像获得相对图像偏移量；

第4步骤、全局优化：待配准图像的最佳位置遵循超定线性系统的全局优化；

所述成对的待配准图像获得相对图像偏移量的具体步骤如下：

第3.1步骤、当待配准图像的尺寸大小不同，将对待配准图像重新采样并填充到相同的尺寸大小；

第3.2步骤、计算相邻两个待配准图像的快速傅里叶 变换，再根据两个快速傅里叶 变换计算得到互功率图谱；

第3.3步骤、对互功率图谱做反傅里叶变换，得到狄拉克函数，其中狄拉克函数的峰值坐标就是两个图像的偏移量。

2.根据权利要求1所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：所述标定板原始图像中的每一个圆点的中心坐标与所述理想无畸变校正图像中的标准参考坐标一一对应，每对坐标都满足以下公式：

（1）

其中，表示标定板原始图像中圆点的中心坐标；表示理想无畸变校正图像中的标准参考坐标；表示坐标点引索，即为第个坐标点，且为大于等于1的正整数；表示相机的畸变系数。

3.根据权利要求1所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：所述逼近算法的计算公式如下：

（2）

其中，表示在图像像素点坐标处的像素值；表示像素点右上角第一个像素点的像素值；表示像素点左上角第一个像素点的像素值；表示像素点左下角第一个像素点的像素值；表示像素点右下角第一个像素点的像素值。

4.根据权利要求1所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：所述待配准图像满足以下方程：

（5）

其中，表示待配准图像的编号，且为自然数；表示成对配准的置信度；表示固定的参考图像的位置；表示移动的目标图像的位置；表示相对于初始图块位置的偏移量。

5.根据权利要求4所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：将左上角的图块限制为位置 0，具体如下所示：

（6）

其中，表示待配准图像的数量，且为大于等于2的正整数；表示待配准图像的编号，且为自然数；表示成对配准的置信度；表示待配准图像0的左上角顶点在拼接图像坐标系中的具体坐标。

6.根据权利要求5所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：将待配准图像0放置于图像坐标系左上角原点(0,0)位置，求出每个待配准图像在拼接图像坐标系中最优化的位置；其中，待配准图像在拼接图像坐标系中的位置集合为。

7.根据权利要求1所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：所述狄拉克函数的表达式为，其中，表示图像信号中横坐标，表示图像信号中纵坐标，表示图像信号轴方向平移距离，表示图像信号轴方向平移距离。

8.根据权利要求7所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：所述狄拉克函数通过乘以来减小相关因子，实现朝预期位置的偏移，其中，是数学符号，是距离损失因子，是距预期峰值位置的像素距离，是待配准图像尺寸。

9.根据权利要求2所述的基于校正扫描图像的平铺式拼接方法，其特征在于：当对应的坐标超过12组时，即可求得公式中的畸变系数。