[發明專利]基于目標塊檢測的縫合線實時調整方法

有效

• 申請號: 201310462090.1
• 申請日: 2013-10-01
• 公開（公告）號: CN103489154A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 張茂軍;熊志輝;尹曉晴;譚樹人;徐瑋;王煒;劉煜;張政;李靖;彭楊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學;湖南源信光電科技有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 曹德斌

技術領域

本發明屬于圖像信息處理領域，涉及多路高清視頻拼接過程中的縫合線調整方法。

背景技術

視頻拼接技術突破攝像機采集傳感器的物理限制，通過拼接多攝像機同一時刻下拍攝的視頻序列，得到高分辨的全景視頻，能夠大大提高人們對事物和場景的動態感知、辨別與監控能力，技術要點涉及數據采集、圖像配準、圖像拼接與融合等方面。

在圖像拼接與融合過程中，需要在相鄰圖像重疊區域內尋找一條最優縫合線，在縫合線的左側寫入源圖像一的相應像素值，在縫合線另一側寫入源圖像二的相應像素值。如果縫合線選取恰當，不但能夠得到無錯位的融合圖像，而且可以從根本上消除“鬼影”現象。

求解縫合線的過程可以歸結為一個多階段決策問題，而動態規劃算法是一種解決多階段決策問題的高效優化方法。從縫合線初始點到終點的搜索過程中，由當前點尋找下一點的決策可以構成一個決策序列，即一個策略。在所有可能策略中，按照上述準則選取最優解。具體來說，首先按照上述準則構建重疊區域的差值圖像，然后在差值圖像上用動態規劃算法求解縫合線，并選擇經過像素值最小的縫合線作為最優縫合線。

由于求得的縫合線可能穿過重疊區域中的運動目標，容易造成運動目標產生較明顯的形變和錯位。如果在每一幀中都重新求解縫合線，則會造成整條縫合線的全局調整，容易出現比較明顯的閃動的視覺效果。針對這些問題，對穿過運動目標的縫合線部分進行局部調整，既可以繞開運動目標，又可以避免相鄰兩幀之間縫合線的全局調整，能夠取得更好的視覺效果。

發明內容

本發明為解決由于相鄰幀之間縫合線發生全局變化和縫合線穿過運動目標而導致的視頻拼接視覺效果下降的技術問題，提供一種基于目標塊檢測的縫合線實時調整方法。

本發明是采用以下技術方案實現的：

一種基于目標塊檢測的縫合線實時調整方法，包括如下步驟：

S1、將已有縫合線分割成等長的縫合線段，利用幀差法在每段縫合線所對應的臨界區域進行變化檢測，得到相鄰兩幀在所述臨界區域內的灰度變化，所述已有縫合線為上一幀縫合線；

S2、根據預先設定的方格塊區域總數將每段縫合線所對應的臨界區域均分成若干個方格塊，計算每一個所述方格塊的灰度變化；當方格塊的灰度變化大于預先設定的變化閾值時，將所述方格塊標記為目標塊；

S3、設定目標塊數量閾值，當某段縫合線所對應的臨界區域內的目標塊數量大于所述目標塊數量閾值時，對該段縫合線進行局部調整。

進一步地，在步驟S3中需要進行局部調整的若干段縫合線中如果存在相鄰的縫合線段，則以相鄰的縫合線段構成的整體縫合線段進行局部調整。

進一步地，所述步驟S3中對縫合線進行局部調整所采用的方法包括但不限于動態規劃算法、圖割算法或貪婪搜索算法。

進一步地，所述步驟S3中對縫合線進行局部調整所采用的方法包括以下步驟：

S31、計算圖像重疊區域的差異圖像；

S32、采用動態規劃算法，在該段縫合線所在重疊區域內從縫合線段的上端到下端進行逐行搜索，尋找一條最優路徑使得縫合線經過位置的差異圖像像素值之和最小，所述最優路徑即為局部調整后的縫合線。

進一步地，所述步驟S31中計算圖像重疊區域的差異圖像的具體方法為：對兩幅源圖像在每一個像素點處的顏色差和梯度差，根據預先設定的對應的加權系數進行加權平均得到每個像素點對應的差異值，進而得到重疊區域的差異圖像。

進一步地，所述步驟S32中的動態規劃算法為：首先從待局部調整的縫合線終點向起點方向分別按照從左向右和從右向左順序，在差異圖像內進行逐行計算，得到每行內各個像素點到該縫合線終點的最小的差異圖像像素值之和；再按照相反方向從該縫合線起點到終點進行搜索，根據當前點和其相鄰點到該縫合線終點的最小的差異圖像像素值之和，依次從其相鄰點中確定下一個縫合線點，最終確定調整后的縫合線。

綜上所述，本發明所述方法首先將上一幀縫合線作為已有縫合線，并將縫合線分割成等長縫合線段，然后對于每段縫合線，在縫合線兩側的臨界區域利用幀差法進行變化檢測。當灰度變化大于變化閾值時，標記目標塊。最后利用改進動態規劃算法更新該段縫合線。本發明能夠實時對縫合線進行局部調整，能夠使縫合線繞開運動目標，避免縫合線的全局跳變，達到更理想的視覺效果。

附圖說明

圖1是本發明所述方法的流程圖；

圖2是本發明實施例中兩幅有重疊區域的源圖像；

圖3是重疊區域圖像；

圖4是已有縫合線示意圖；

圖5是縫合線分割成等長縫合線段示意圖；