[发明专利]一种基于改进算法的图片拼接方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，一种基于改进算法的图片拼接方法，具体涉及一种基于改进的图片相似性计算以及重要性区域检测的图片拼接方法。

背景技术

从计算机图形学的角度来看，可以采用拼图方法将重要的图片拼接组合在一起形成内容总结，使用户从拼图可以了解大量图片中所包含的主要事件。这方面的工作已经有很多，比如基于矩形画板的图片拼图（Wang J.D.,Sun J.,Quan L.,Tang X.O.,Shum H.Y.Picture collage.Proceeding of CVPR,2006）和自动拼图（Rother C.,Bordeaux L.,Hamadi Y.,Blake A.AutoCollage.ACM Transactions on Graphics,25(3):847-852,2006）。以上图片拼图工作生成了较具吸引力的结果，可以对大量的图片内容进行一定范围的总结。但是由于在拼图制作过程中单纯从图片之间布局的协调性出发，比如包含天空的图片应该置于拼图的上方，色调相近的图片应该彼此相邻，而没有从事件发展的进程进行考虑，因此通过该种基于矩形画板的图片拼图算法很难对大量图片中所包含的事件有一个快速准确的拼接分类。

在各种拼图算法中，判断图像场景内容的相似性是对图片进行分类的重要步骤。现有的图片相似性计算方法（Simakov D.,Caspi Y.,Shechtman E.,Irani M.Summarizing visual data using bidirectional similarity.Proceeding of CVPR,2008）通常只考虑单一的颜色、纹理等因素，该方法采用如下公式定义两幅图片S、T之间的相似性d(S,T)：

d(S,T)=1NsΣP⋐SminQ⋐TD(P,Q)+1NTΣQ⋐TminP⋐SD(Q,P)]]>

其中，P、Q是像素，D是像素之间颜色差异，N_s和N_T是两幅图片各自的像素个数。通过这种方法计算的相似性，仅能够描述两幅图片色彩上的一致性，体现不出两幅图片是否在相同或相近的时间、地点拍摄，导致相似性判断的不准确，进而导致图片不能准确的分类拼接的问题。

为了获取更紧凑的拼图表示形式，现有的拼图方法通常从图片中提取视觉重要的区域，即进行图像重要性区域检测，只将感兴趣的重要部分进行拼接。目前的图像重要性区域检测方法（Cheng M.M.,Zhang G.X.,Mitra N.J.,Huang X.L.,Hu S.M.Global contrast based salient region detection.Proceeding of CVPR,2011.）只是分析单幅图像内部各像素之间的对比度，在对颜色分布进行直方图量化后，选取直方图中出现频率少、颜色差异大的方格对应的像素为重要性区域。其计算公式为：