[发明专利]一种基于滑动窗口的图像拼接方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于滑动窗口的图像拼接方法及装置，该方法包括：输入待拼接图像以及所有待拼接图像之间的匹配内点；将所有待拼接图像按照时间顺序依次添加到捆绑调整器中，并使用预设帧数的滑动窗口对新加入到捆绑调整器中的待拼接图像进行初始化，得到初始化相机参数；以重投影误差作为目标函数，根据匹配内点对初始化相机参数进行优化，得到最优目标函数时的最优相机参数；根据最优相机参数将所有待拼接图像拼接成全景图。本发明实施例中采用预设帧数的滑动窗口对待拼接图像的相机参数进行初始化以及优化，能够有效降低计算量以及提高优化的速度，从而能够提高图像拼接的效率。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种基于滑动窗口的图像拼接方法及装置。

背景技术

实际应用中，当遇到超过相机视角的场景时，在近距离内无法用相机将庞大的场景一次性拍摄完整，如超市里面的超长货架，基于场地限制，无法远距离拍摄，并且就算可以远距离拍摄完整，也存在图像清晰度不够的问题。使用多张图像融合成一张大图的全景拼接技术可以解决以上问题，图像拼接技术逐渐成为研究热点。现有的图像拼接方法需要较大的计算量，导致图像拼接的效率较低。

发明内容

本发明提供一种基于滑动窗口的图像拼接方法及装置，以解决现有的图像拼接方法需要较大的计算量，导致图像拼接的效率较低的技术问题。

本发明的第一实施例提供了一种基于滑动窗口的图像拼接方法，包括：

输入待拼接图像以及所有所述待拼接图像之间的匹配内点；

将所有所述待拼接图像按照时间顺序依次添加到捆绑调整器中，并使用预设帧数的滑动窗口对新加入到所述捆绑调整器中的待拼接图像进行初始化，得到初始化相机参数；

以重投影误差作为目标函数，根据所述匹配内点对所述初始化相机参数进行优化，得到最优目标函数时的最优相机参数；

根据所述最优相机参数将所有所述待拼接图像拼接成全景图。

进一步的，在“输入待拼接图像以及所有所述待拼接图像之间的匹配内点之前”，还包括：

对原始图像进行图像匹配处理，得到所述原始图像对应的待拼接图像以及所有所述待拼接图像之间的匹配内点。

进一步的，所述以重投影误差作为目标函数，根据所述匹配内点对所述初始化相机参数进行优化，得到最优目标函数时的最优相机参数；

采用预设数量的相机模型和所述滑动窗口的相机总数定义所述滑动窗口的完整状态向量，根据所述匹配内点计算滑动窗口内的总误差函数，以重投影误差作为目标函数，根据所述总误差函数以及所述完整状态向量建立所述目标函数，求解所述目标函数得到每一帧待拼接图像的最优相机参数。

进一步的，采用预设数量的相机模型和所述滑动窗口的相机总数定义所述滑动窗口的完整状态向量，根据所述匹配内点计算滑动窗口内的总误差函数，以重投影误差作为目标函数，根据所述总误差函数以及所述完整状态向量建立所述目标函数，求解所述目标函数得到每一帧待拼接图像的最优相机参数，具体为：

采用相机内参矩阵和相机旋转矩阵建立相机模型，并根据所述相机模型和所述滑动窗口的相机总数定义所述滑动窗口的完整状态向量；

根据所述匹配内点定义相互匹配的两帧待对齐图像的残差，并根据所述残差计算滑动窗口内的总误差函数；

以重投影误差作为目标函数，根据所述总误差函数以及所述完整状态向量建立所述目标函数，求解所述目标函数得到每一帧待拼接图像的最优相机参数。

进一步的，所述最优相机参数包括最优相机内参和最优相机旋转参数，所述根据所述最优相机参数将所有所述待拼接图像拼接成全景图，具体为：