[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用超分辨率重建技術(shù)提高拼接圖像分辨率的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510424151.4
• 申請(qǐng)日: 2015-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105096251A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫婷婷;周程灝;王治樂(lè);牟宗高;朱瑤;徐君;莊雯;鄭爍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T3/40
• 分類(lèi)號(hào): G06T3/40
• 代理公司: 哈爾濱龍科專(zhuān)利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種利用超分辨率重建技術(shù)來(lái)提高拼接圖像分辨率的方法，其特征在于所述方法步驟如下：

步驟一：獲取具有部分重疊邊界的兩幀圖像A1、B1以及分別與其具有微小位移關(guān)系的序列圖像A2-A4、B2-B4；

步驟二：將A1-A4與B1-B4分別進(jìn)行超分辨重建，得到高分辨率圖像A、B；

步驟三：對(duì)高分辨率圖像A、B進(jìn)行圖像拼接得到寬視角的拼接圖像C。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超分辨率重建技術(shù)來(lái)提高拼接圖像分辨率的方法，其特征在于所述步驟一的具體步驟如下：

針對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景，首先利用攝像系統(tǒng)獲取一部分場(chǎng)景的信息得到圖像A1，此時(shí)將攝像系統(tǒng)分別在水平方向移動(dòng)微小位移得到序列圖像A2，在垂直方向移動(dòng)微小位移得到序列圖像A3，在水平和垂直方向均移動(dòng)微小位移得到序列圖像A4；然后運(yùn)用同樣的方法，得到目標(biāo)場(chǎng)景的另一部分圖像B1以及與其具有微小位移的序列圖像B2-B4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超分辨率重建技術(shù)來(lái)提高拼接圖像分辨率的方法，其特征在于所述步驟二中，圖像A的重建步驟如下：

(1)以第一幅圖像A1為基準(zhǔn)，利用圖像中易于實(shí)現(xiàn)高精度提取的特征點(diǎn)，計(jì)算出序列圖像A2、A3、A4與A1間的準(zhǔn)確位移關(guān)系；

(2)若圖像序列間的微位移量均小于一個(gè)像素即具有亞像素錯(cuò)位，那么直接利用該圖像序列A1-A4進(jìn)行超分辨率重建，即直接執(zhí)行步驟(4)；否則執(zhí)行步驟(3)；

(3)若圖像序列間的微位移量超過(guò)一個(gè)像素，則需要對(duì)序列圖像間整像素大小的位移量進(jìn)行圖像平移，從而獲得具有亞像素微位移的圖像序列，進(jìn)而執(zhí)行步驟(4)；

(4)利用圖像序列A1-A4進(jìn)行超分辨率重建得到高分辨率圖像A。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用超分辨率重建技術(shù)來(lái)提高拼接圖像分辨率的方法，其特征在于所述步驟(4)中，高分辨率圖像的重建算法如下：

以圖像A1左上角的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，沿圖像坐標(biāo)系方向建立坐標(biāo)系，那么A2、A3、A4三幅圖像左上角的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為(Δx，0)、(0，Δy)、(Δx，Δy)，其中Δx和Δy分別為圖像序列間橫向和縱向的亞像素微位移大小。重建算法公式如下：

A(2i-1,1)=A1(i,1)A(1,2j-1)=A1(1,j)A(2i,1)=A1(i,1)A(1,2j)=A1(1,j)A(2i,2j)=0.25[A1(i,j)+A2(i,j)+A3(i,j)+A4(i,j)]A(2i+1,2j)=0.25[A1(i+1,j)+A2(i+1,j)+2bA3(i,j)+(1-2b)A3(i+1,j)+2bA4(i,j)+(1-b)A4(i+1,j)]A(2i,2j+1)=0.25[A1(i,j+1)+2aA2(i,j)+(1-2a)A2(i,j+1)+A3(i,j+1)+2aA4(i,j)+(1-2a)A4(i,j+1)]A(2i+1,2j+1)=0.25[A1(i+1,j+1)+2bA2(i+1,j)+(1-2b)A2(i+1,j+1)+2aA3(i,j+1)+(1-2a)A3(i+1,j+1)+4abA4(i,j)+2a(1-2b)A4(i,j+1)+2b(1-2a)A4(i+1,j)+(1-2a)(1-2b)A4(i+1,j+1)];]]>

其中，i，j為自然數(shù)，a＝Δx/λ、b＝Δy/λ，λ為原始圖像的像素大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超分辨率重建技術(shù)來(lái)提高拼接圖像分辨率的方法，其特征在于所述步驟三的具體步驟如下：

(1)特征點(diǎn)的提取：利用Harris角檢測(cè)器對(duì)待拼接圖像A、B提取角點(diǎn)；

(2)特征點(diǎn)的匹配：利用特征點(diǎn)鄰域灰度互相關(guān)法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配；

(3)圖像的融合：利用漸入漸出融合法進(jìn)行圖像融合，得到拼接結(jié)果。