[發明專利]用于變換圖像的方法和設備

有效

• 申請號: 201380018722.3
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN104412298B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: S·許
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/50;H04N5/235;G06T3/00;G06T7/33
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李嘯,劉春元

技術領域

各個方面涉及圖像或圖片的變換，其變換的圖像或圖片可被合并。

背景技術

為了獲得高動態范圍圖像，可拍攝多個圖片。使用不同的圖像傳感器靈敏度、不同的快門時間、不同的光圈、其它的或它們的組合來拍攝這些圖片。隨后，這些圖片被合并。因為照相機可在拍攝各種圖片期間移動，因此標準的一對一的合并會導致人為缺陷(artifact)。可通過更新拍攝的圖片抵消照相機的移動。

US 2009/0067752 A1公開了一種圖像注冊方法、介質和設備，其獲取第一和第二圖像，通過執行子采樣分別生成基于第一和第二圖像的第一和第二圖像金字塔，該子采樣減少了第一和第二圖像的每一個的長度和寬度的一半，以及基于屬于對應等級的兩幅圖像確定五個方向中的一個作為對于第一和第二圖像金字塔的當前等級的最優的移動方向，基于對于該當前等級的最優移動方向更新對于該當前等級的運動向量，并且基于對于該當前等級的該更新的運動向量更新屬于在該當前等級正下方的等級的第一圖像，其中該更新包含為該第一和第二圖像金字塔的多個等級的每一個以從最高等級到最低等級的順序更新運動向量。

發明內容

優選提供更高效和精確的變換圖像的方法。

在第一方面，提供一種變換表示風景的視圖的第一圖像的方法。該方法包括獲得該第一圖像以及通過將該第一圖像的信息密度減小到預定因子分之一來獲得減小的第一圖像。該方法進一步包括獲得對于該風景的圖像參考，該圖像參考包括對于位于第一參考位置處的第一參考特征的第一參考；以及在該第一減小的圖像中的第一圖像位置處識別該風景的至少一個第一圖像特征。將該第一參考特征與該第一圖像特征進行匹配，以及如果該第一參考特征匹配于該第一圖像特征，通過計算從該第一參考位置到該第一圖像位置的該特征的移位來計算第一圖像變換。隨后，通過應用該第一圖像變換到該第一圖像的至少一部分獲得經變換的第一圖像。

通過減小拍攝的圖片的信息密度，自動特征檢測算法會檢測更少的特征，減少用于匹配特征與確定變換所需的計算能力。自然，其中可以得到好的折衷辦法：少量信息減少仍會導致很多被識別的特征。過多的信息減少可能不會留下足夠的用于匹配和計算該變換的特征。

進而，通過應用該變換到拍攝的真實圖片，而不是到放大的、部分或者已被變換的圖片、和/或以其它方式處理的圖片，該變換的圖片比根據已知的方法變換時更加精確。

在該第一方面的一實施方式中，該第一變換是單應變換。

單應變換是相對簡單的變換，其可以被高效縮放。

在該第一方面的另一實施方式中，該單應變換被以接下來的第一等式表示：

這也由A·h＝0表示，h是該減小的單應矩陣。在這個等式中，x和y是該第一圖像位置的坐標，并且x′和y′是該第一參考位置的坐標；以及計算該第一圖像變換包括計算h作為具有最小特征值的A^TA的特征向量。

在這種方式中，該單應可被以快速和高效的方式計算。

該第一方面的進一步的實施方式包括識別在該第一減小的圖像中的第二圖像位置處的該風景的第二特征，在該第一減小的圖像中的第三圖像位置處的該風景的第三特征，以及在該第一減小的圖像中的第四圖像位置處的該風景的第四特征。在這個實施方式中，該圖像參考包括對于在第二參考位置處的該第二特征的第二參考，對于在第三參考位置處的該第三特征的第三參考，以及對于在第四參考位置處的該第四特征的第四參考；以及該單應變換由接下來的第一等式表示：

在這個等式中，x和y是該第一、第二、第三或第四圖像位置的坐標，并且x′和y′分別是該第一、第二、第三和第四參考位置的坐標，該圖像位置和該參考位置的坐標形成第一位置對、第二位置對、第三位置對和第四位置對。進而，在這個實施方式中，計算該第一圖像變換包括：將該些因子h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8或h9中的一個設置為預定值；以及利用該第一位置對、第二位置對、第三位置對和第四位置對的值求解該第一等式。

利用至少四對匹配特征的位置對，單應矩陣的元素可被唯一地找到。利用多于四對，這會是個近似，但是它允許找到最優解。

在該第一方面的又一實施方式中，獲得該減小的第一圖像包括在水平和豎直方向上以預定的采樣因子下采樣該第一圖像。該方法進一步包括：通過接下來的公式從該減小的單應矩陣計算全尺寸單應矩陣，其中k是該預定采樣因子：