[发明专利]基于坐标变换的完整成像的图像拼接方法

摘要

本发明涉及一种基于坐标变换的完整成像的图像拼接方法，其包括构建世界坐标系{W}和确定初始采集图像时的初始外参矩阵递推外参矩阵及光学中心的图像坐标(u′0j、v′0j)、映射图像区域Rowj*Colj的递推计算公式以此为依据对依次采样的序列图像进行无畸变焦平面映射变化。本发明的图像拼接方法构思简单、合理，不仅图像拼接简单、累积误差小且精度高，而且能实现投影图像的等精度拼接。

主权项

一种基于坐标变换的完整成像的图像拼接方法，包括构建世界坐标系{W}和确定初始采集图像时的初始外参矩阵所述世界坐标系{W}的构建：是先在检测平台上钻直径为φD的两个小孔并将两个小孔的圆心分别标记为A、B，然后以A点为圆心，AB方向为X轴,测量平面为XOY平面，定义为世界坐标系{W}；所述外参矩阵的确定：是借助于平面靶标坐标系{W1}为桥梁，利用已标定内参的摄像机对A、B小孔和平面标靶一次成像获得平面靶标坐标系{W1}相对于摄像机初始位姿时的坐标系{C1}的位姿描述矩阵以及所述世界坐标系{W}与平面标靶坐标系{W1}对应X轴之间的夹角θ，进而确定所述世界坐标系{W}相对于所述摄像机初始位姿时的坐标系{C1}的初始外参矩阵所述初始外参矩阵具体是通过以下步骤确定的：1)将平面靶标平放到小孔A、B附近，使平面靶标及A、B孔在摄像机视野内清晰成像，通过图像处理获得A、B两孔圆心的像点坐标(uA,vA)、(uB,vB)及靶标特征点的像点坐标；2)由靶标上特征点与其像点对应关系、已标定的摄像机内参获得所述平面靶标坐标系{W1}相对于所述摄像机初始位姿时的坐标系{C1}位姿描述的位姿描述矩阵则测量平面上坐标系{W2}相对于所述摄像机初始位姿时的坐标系{C1}的齐次变换矩阵满足关系式：所述齐次变换矩阵关系式中的h为平面靶标的板厚；3)由所述齐次变换矩阵及A、B两孔圆心的像点坐标(uA,vA)、(uB,vB)再次利用小孔成像模型得到A、B两孔在所述坐标系{W2}中坐标分别为并由线段与坐标系{W2}X轴之间的夹角，获得所述世界坐标系{W}相对于所述坐标系{W2}的位姿描述满足关系式：4)由上述公式(1)、(2)得出初始采集图像时的初始外参矩阵满足如下关系式：