[發明專利]一種多相機圖像拼接勻色方法

有效

• 申請號: 201510375104.5
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN105005963B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 向澤君;呂楠;茍永剛;明鏡;徐占華;羅再謙;劉寓;龍川;張婕;楊元;殷飛;陳漢;饒鳴;梁建國;滕德貴;向華;劉穎;黃志;胡小林;孫晶晶
• 申請（專利權）人: 重慶市勘測院;重慶數字城市科技有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

本發明提出了一種多相機圖像拼接勻色方法，包括以下步驟：S1，利用Gamma校正提高每幅圖像的亮度；S2，從提高亮度后的每幅圖像中選取圖像信息熵最大的為參考圖像，其余圖像為目標圖像；S3，將每幅圖像從RGB顏色空間變換到YCbCr顏色空間；S4，以參考圖像為標準，在YCbCr顏色空間中將目標圖像的色彩和亮度調整到與參考圖像一致；S5，對每幅圖進行顏色空間反變換，得到RGB空間的圖像；S6，采用圖像同名點匹配算法對圖像進行拼接，得到初步全景圖像；S7、對得到的初步圖像進行增強對比度處理，得到亮度、色彩均衡的全景圖像。本發明計算方法簡單、速度快，能應用于彩色圖像的勻色處理。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種多相機圖像拼接勻色方法。

背景技術

目前，隨著計算機技術和圖像處理技術的迅速發展，多攝像機圖像拼接技術有了更廣泛的應用，如虛擬現實、軍事安防、測繪等。實時圖像拼接一般要求非常多的攝像機同步獲取視頻圖像，且相鄰圖像要有一定的重疊區域，再通過圖像匹配的方法計算出圖像變換矩陣，從而拼接成大場景的圖像。然而，由于攝像機型號、成像性能、視角和工作時自然環境的差異，同一融合區域內來自不同攝像機的圖像在亮度、色彩等方面會存在一定的差異，如果直接對這些視頻圖像進行配準，整個拼接場景在視覺上會出現不一致性，并且在融合部位也會形成比較明顯的分隔線，從而嚴重影響拼接圖像的視覺和美觀效果。因此非常有必要對多攝像機拼接圖像進行校正。

一般來講，影響圖像最終顏色質量的主要因素有兩個，一是單幅圖像內部的亮度分布不均勻問題，另一是相鄰圖像之間存在較大的色彩差異。導致單幅圖像內部亮度不均的原因一般是虛光效應、攝影角度及特殊地物的強反射等，而造成相鄰圖像之間存在較大色彩差異的因素主要是光照和攝影角度等。對于全景圖像，圖像質量問題主要表現在相鄰圖像之間存在的色彩差異上。

目前國內外針對構成全景圖像的相鄰圖像之間存在色彩差異的研究非常多，一般可以分為兩類：一類是依賴于硬件的曝光校正，另一類是基于軟件的曝光校正?；谲浖Ｕ姆椒ㄝ^多，例如直方圖匹配、直方圖規定化、MASK勻光算法、Wallis勻光算法、差值勻光算法和比值勻光算法等，雖然部分算法已經很成熟，但是其主要是針對灰度圖像進行的勻光處理，對于彩色圖像，勻光效果并不理想。

現有多相機圖像拼接勻色方法主要存在以下問題：

①目前勻色算法在參考圖像的選取上大多采用人工選取的方法，主觀性較大，不能實現質量較高參考圖像的自動選取；

②目前的勻色算法主要針對灰度圖像進行，針對灰度圖像的勻光算法不適用于彩色圖像的勻光；

③相鄰圖像的重疊度是圖像勻色中的重要信息，目前勻色算法往往是基于待勻色圖像到參考圖像的直接色彩匹配，忽略了相鄰圖像的重疊度信息；

④目前勻色算法對明暗反差較大的圖像勻色效果較好，但是當圖像上較暗區域的反差較弱，勻色處理后這些區域的反差依然較弱。因此，目前的勻色算法在對反差較弱圖像的勻色處理上具有較大的局限性。

針對目前現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種能調節多幅圖像之間亮度、色彩不一致問題的多相機圖像的勻色方法，使最終拼接所得的全景圖像具有均衡的亮度和色彩。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種計算方法簡單、速度快，且能應用于彩色圖像的勻色處理的多相機圖像拼接勻色方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種多相機圖像拼接勻色方法，包括以下步驟：

S1，利用Gamma校正提高每幅圖像的亮度；