[发明专利]一种用于航拍校正图像拼接的图像边沿检测方法

摘要

本发明一种用于航拍校正图像拼接的图像边沿检测方法，属于计算机视觉领域。无人机非理想的俯仰角、翻滚角等信息会造成航拍图像的非线性畸变，而通过几何校正后，校正图像边沿会产生大量无规则的噪点。在多幅航拍图像进行拼接形成一张无缝的大场景图像时，若直接对每幅航拍校正图像进行裁剪，将裁去大量有效信息，不裁剪则会产生明显的拼接噪点。本发明对存在边沿噪声的航拍校正图像进行两次边沿检测，以一定的规则区分无效像素与有效像素，确定边沿噪声带。在校正图像拼接时，只需剪裁掉此噪声带，即可避免拼接噪声，同时又最大限度地保留了图像的有效场景。

主权项

一种用于航拍校正图像拼接的图像边沿检测方法，其特征在于，令矩形ABCD表示原始航拍图像Iin，矩形EFGH表示Iin的几何校正图像IC，矩形IJKL表示包含IC的最小图像ICB，在ICB中用0像素值填充IC之外的无效像素；在ICB上进行两次边沿检测，具体步骤如下：步骤1，输入包含几何校正图像IC的最小图像ICB，设定边沿检测窗Wm×m的大小为m×m，其中m为奇数，单位是像素；步骤2，以待检测像素点(x0,y0)为检测窗中心点，计算检测窗区域Wm×m内的无效像素点的个数，计算公式如下：其中，←表示赋值；ICB(x,y)表示最小图像ICB中坐标(x,y)处的像素值；THn为无效像素判定的阈值，单位是像素；Val(x,y)表示窗内坐标(x,y)处的像素判定值，Val(x,y)＝1为无效像素；表示向下取整；n(x0,y0)表示待检测像素点(x0,y0)处的无效像素个数，Val(i,j)表示窗内坐标(i,j)处的像素判定值，步骤3，第一次图像边沿检测；对待检测像素点(x0,y0)作以下判定：m2‑2n(x0,y0)≤2m       (3)令U表示所有满足公式(3)的(x0,y0)集合，则U＝{(x0,y0)|m2‑2n(x0,y0)≤2m,(x0,y0)∈ICB}    (4)设第一次边沿检测图像为ICB1，则ICB1的像素值ICB1(x,y)确定如下：得到最小图像ICB的第一次边沿检测图像为ICB1，像素值为0的区域包括图像边沿和无效像素，图像边沿为线EFGH，图像有效信息区域EFGH内像素值均为255；步骤4，在第一次边沿检测图像ICB1中进行第二次图像边沿检测，确定边沿噪声带；令矩形S1S2S3S4表示第一次边沿检测图像ICB1带有边沿的一个子图像，边沿检测窗Wm×m大小不变；设第二次边沿检测图像为ICB2，对第一次边沿检测图像ICB1中待检测像素点作以下判断：在检测窗Wm×m覆盖区域，即第一次边沿检测图像ICB1中第列、第列、第行、第行所围成的区域中，若存在像素为0的值，则判定为图像边沿或无效像素，在第二次边沿检测图像ICB2中置的像素值为0；反之则判定为图像有效场景信息，在第二次边沿检测图像ICB2中置的像素值为255；对第一次边沿检测图像ICB1所有像素进行相同检测，得到第二次图像边沿检测图像ICB2，其中第二次检测的边沿为线E'F'G'H'，两次边沿线围成的区域为边沿噪声带。