[發明專利]基于圖割能量優化的影像間最優拼接線尋找方法及系統

有效

• 申請號: 201410242353.2
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103985133B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 姚劍;李禮;唐文莉;常娟
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種基于圖割能量優化的影像間最優拼接線尋找方法，包括以下步驟：

步驟1，進行待拼接影像數據準備，獲得各待拼接影像之間所有重疊區域及相應重疊度；

步驟2，對待拼接影像進行預處理；

步驟3，確定圖割全局能量函數如下，

設當前待拼接影像為N張，分別為影像I₁，I₂，I₃，…，I_N，構成的影像集為圖割全局能量函數包括E_data和E_smooth兩項，

其中，E_data和E_smooth分別代表數據能量項和平滑能量項，其具體計算如下，

所述數據能量項的計算如下，

其中，E_data(I_k)代表經最優拼接線拼接后的影像J中每個像素來自于影像I_k的能量懲罰，定義如下，

Edata(I_k)＝Σ_p∈JR_p(I_k)

其中，p為拼接后影像J上的某個像素，R_p(I_k)代表像素p來自于影像I_k的能量懲罰，定義如下，

Rp(Ik)=0p∈Ik∞p∉Ik]]>

所述平滑能量項定義如下，

其中，顏色空間能量項以及梯度空間能量項的計算公式如下，

其中，p和q為兩個相鄰的像素，為像素p的四鄰域，和分別代表拼接后影像J中像素p和q所屬影像的編號，函數的定義如下，

和分別代表相鄰像素p和q在重疊區域對應的顏色空間平滑項能量和梯度空間平滑項能量，定義如下，

其中，I_a和I_b為影像集中任意兩個存在重疊區域的影像，設影像I_a，I_b構成待拼接影像對和分別為相鄰像素p和q在I_a和I_b重疊區域對應的顏色空間平滑項能量和梯度空間平滑項能量；

步驟4，平滑項能量權重設置，包括將單個像素的顏色空間能量項以及梯度空間能量項重新定義如下，

其中，w_d(p)為像素p靠近重疊區域邊緣的權重，定義如下：，

wd(p)=1ifd(p)>dthdthd(p)otherwise]]>

其中，d(p)表示像素p到重疊區域邊緣的最短距離，d_th為預設閾值；

步驟5，采用圖割能量優化方法，對經步驟4重新定義顏色空間能量項以及梯度空間能量項后的總能量進行優化，獲取最優拼接線。