[发明专利]一种图像拼接方法

说明书

本发明公开了一种图像拼接方法，该方法先通过镜头的径向畸变系数对待拼接的图像进行畸变校正；再通过识别标识点，计算仿射变换矩阵进行图像配准；再次，使用基于像素空间距离的区域生长方法生成融合接缝。从次，使用颜色直方图来计算直方图一致性的映射关系，并由此对待融合图像进行亮度校正。最后，通过图像金字塔生成各层对应的轮廓层和细节层，并由此重构生成融合图像。本发明采用了基于像素空间距离的区域生长法，来生成图像的融合接缝，并结合了传统图像超分辨率的金字塔重构方法，使得优化效果得到增强。同时，本发明的使用不受场景和目标的限制，可自动为不同场景、景深和颜色空间的目标计算融合接缝，提高图像拼接的鲁棒性和泛化性。

技术领域

本发明涉及图像拼接的技术领域，特别涉及一种图像拼接的方法。

背景技术

图像拼接是图像处理领域最早被关注的算法之一，随着视频安防、全景拍照等技术被持续关注，工业界迫切需要新的图像拼接方法。传统的图像拼接算法，可分为非多尺度分解的图像融合算法和多尺度分解的图像融合算法。前者计算量小，但是融合后过渡区域明显，视觉效果较差；后者过渡区域柔和，视觉效果较好，但是抗噪声能力差。

根据融合方法的不同，可以将拼接算法分为基于最佳接缝和基于平滑过渡的两类。前者通过计算最佳接缝，将图像按照接缝的相对位置直接复制像素点完成融合。这样的融合结果可能因为颜色、亮度和背景等原因，存在接缝明显的问题，因此有许多致力于消除接缝的算法。后者包括基于羽化的融合、基于梯度的融合和金字塔融合等，其特点是过渡柔和，但是计算量大，抗噪能力差，空间特征结合并不精准。

发明内容

针对现有技术所存在的问题，本发明提出一种图像拼接的方法，该方法的使用不受场景和目标的限制，可自动为不同场景、景深和颜色空间的目标计算融合接缝，提高图像拼接的鲁棒性和泛化性。

为实现上述目的，本发明提出的图像拼接方法，包括如下步骤：

S10，通过棋盘格标定法检测两待拼接的图像的角点，计算镜头的径向畸变系数，根据所述径向畸变系数对两待拼接的图像进行畸变校正；

S20，根据步骤S10中检测获取的两待拼接的图像的角点，分别识别两图标识点，并进行标识点的匹配得到点对；根据所述点对计算仿射变换矩阵，通过所述仿射变换矩阵进行图像配准，获取待融合图像；

S30，通过像素空间距离的区域生长方法生成待融合图像的融合接缝，找出待融合图像的每一个像素点的来源；

S40，通过颜色直方图来计算两待融合图像的直方图一致性的映射关系，根据所述映射关系对待融合图像进行亮度校正；

S50，为待融合图像生成若干层拉普拉斯金字塔和高斯金字塔图像，并根据所述步骤S30中生成的融合接缝，使用金字塔重构方法重构生成融合图像。

进一步地，所述步骤S10中，镜头的径向畸变系数的计算过程如下：

S11，制作一个棋盘格；

S12，使用待正畸的镜头，采集若干张不同角度的棋盘格图像；

S13，检测图像中的棋盘格角点；

S14，计算镜头无畸变情况下的五个内参数和所有的外参数；

S15，通过最小二乘法，计算镜头的径向畸变系数。

进一步地，镜头的径向畸变系数的计算过程还包括：S16，通过最大似然估计，优化步骤S15中获取的径向畸变系数。

进一步地，所述步骤S20中的标识点为圆形标识点，其由中心圆形和所述中心圆形周围的带状编码带组成；所述圆形标识点的前景为白色，背景为黑色；其中，所述中心圆形的几何中心点坐标为待确认像素点的坐标；所述编码带的码值为15位的二进制数字，且所述编码带为与其对应的圆形标识点的唯一标识。