[发明专利]一种基于改进光流的图像拼接方法

摘要

一种基于改进光流的图像拼接方法，属于图像信息处理技术领域。该方法包括：S1：计算空间相邻图像的重合区域；S2：基于特征描述符匹配和密集匹配相结合的方法计算光流；S201：构造由总能量函数约束的变分模型；S202：根据总能量函数对特征描述符匹配约束项求解；S203：采用连续方法对变分模型中灰度值约束项、梯度约束、平滑度约束、光流平方差进行求解；S3：基于光流信息对重合区域进行配准和变换；S4：对变换后的图像进行融合，从而得到拼接后图像；本发明结合特征描述子匹配和密集光流匹配估计光流信息，从而对图像进行拼接，该方法对大位移和小位移光流均可精确计算，从而使光流配准精度可以大大提高。

主权项

一种基于改进光流的图像拼接方法，其特征在于，包括：S1：计算空间相邻图像的重合区域；S2：基于特征描述符匹配和密集匹配相结合的方法计算光流；S201：构造由总能量函数约束的变分模型；总能量约束方式如下：E(W)＝Ecolor(W)+αEgrad(W)+βEsmooth(W)+γEmatch(W,W1)+δEdesc(W1)；其中，Ecolor(W)为灰度值约束项、Egrad(W)为梯度约束、Esmooth(W)为平滑度约束、Edesc(W1)为描述符匹配约束项、Ematch(W,W1)为光流平方差；S202：特征描述符匹配约束项Edesc(W1)求解；S203：采用连续方法对变分模型中Ecolor(W)为灰度值约束项、Egrad(W)为梯度约束、Esmooth(W)为平滑度约束、Ematch(W,W1)为光流平方差进行求解；S3：基于上一步骤求得的光流信息对重合区域进行配准和变换；具体的，基于S2步骤计算的光流场，对重叠区域进行配准变换，变换公式如下：I1(p)＝I2(x+u(p),y+v(p))＝I2(p′)其中，I1、I2分别表示左右图像，p＝(x,y)表示左图像的像素点坐标，u(p)表示p点在x方向的光流，v(p)表示p点在y方向的光流；p′表示右图像的像素点坐标，即p和p′是根据光流而对应的两像素点；即用单应性矩阵表示为：p′~10u(p)01v(p)001p=(I+D(p))p;]]>D(p)=00u(p)00v(p)000;]]>S4：对变换后的图像进行融合，从而得到拼接后图像；对变换后的图像采用渐进渐出图像融合方法融合重叠区域，再将非重叠区域和拼接后的重叠区域图像融合，得到最终的全景图像；渐进渐出融合公式为：I(x,y)=I1(x,y),(x,y)∈R1I1(x,y)*(1-α)+α*I2(x,y),(x,y)∈R3I2(x,y),(x,y)∈R2]]>其中R1为左图像非重叠区域，R2为右图像非重叠区域，R3为左右图像的图像重叠区域，i表示右图像重叠区域的横坐标值，overlapImgWidth指相邻两幅图像重叠区域的图像宽度。