[發明專利]一種車載圖像拼接方法

有效

• 申請號: 201610335450.5
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN105976324B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 昝鄉鎮;沈良忠;劉文斌
• 申請（專利權）人: 溫州大學城市學院
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T3/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司33258
• 代理人: 陳加利

技術領域

本發明屬于汽車電子技術領域，特別是涉及一種車載圖像拼接方法。

背景技術

全景圖像拼接作為新興技術，在近幾年得到了快速發展，也得到越來越多研究者的關注。在全景可視化輔助泊車中，需要通過全景圖像拼接的技術來生成車身周圍的全景視圖。

目前，現有技術中的全景拼接方法采用一個全局單應矩陣，即以一個單應矩陣來表示輸入的圖像之間的透視變換關系。以兩個圖像拼接為例，首先獲的兩個圖像的匹配特征點，所謂匹配特征點即兩特征點在空間上表示同一點；然后根據獲取的匹配特征點，求解單應矩陣；最后，根據該單應矩陣將其中一幅圖像上的所有像素點進行變換，確定在另一幅圖像所在平面的對應位置，即得到兩幅圖的拼接結果，從而進一步對圖像進行顏色融合等處理，得到較好的拼接圖。

但是，這種拼接方法存在計算量大，計算速度慢的缺點，而且容易出現圖像匹配特征點的匹配性低，使得拼接的圖像畸變產生率降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種車載圖像拼接方法及系統，能夠降低計算量，提高計算速度，避免出現圖像匹配特征點的匹配性低，使得拼接的圖像畸變產生率降低等問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種車載圖像拼接方法，所述方法包括：

a、通過設置于汽車的攝像頭獲取原始環境圖像，并在目標圖像中查詢到與所述原始環境圖像相對應的拼接區域，且進一步基于所述原始環境圖像與所述拼接區域之間的關聯性構建方向梯度圖；

b、對所述方向梯度圖進行正則化處理，得到共性特征空間，并進一步基于相似性距離測度與所述得到的共性特征空間之間的關聯性，構造出所述共性特征空間的能量函數；

c、求解使得所述能量函數的值最小的最優解，將所述最優解作為所述原始環境圖像的最終像素值，并進一步根據所述最終像素值賦值給所述拼接區域后顯示。

其中，所述步驟a中“在目標圖像中查詢到與所述原始環境圖像相對應的拼接區域”通過查詢預設的目標圖像拼接映射表來實現；其中，所述映射信息至少包括原始環境圖像的序號、原始環境圖像的像素坐標信息。

其中，所述預設的目標圖像拼接映射表的具體步驟實現如下：

將目標圖像根據世界坐標系劃分成多個目標區域，并將位于兩個目標區域交界處的預定范圍內的區域確定為拼接區域，并確定每一目標區域以及拼接區域所對應的原始環境圖像的序號；

根據原始環境圖像坐標系與世界坐標系之間的映射關系，以及目標圖像的坐標系與世界坐標系之間的映射關系，獲得所述目標圖像上每一目標像素點與原始圖像相映射的映射信息；其中，在目標圖像的拼接區域中，每一目標像素點分別與兩幅不同的原始環境圖像上的一個特定像素點相映射；

將所述目標圖像的各目標像素點的位置信息以及每一目標像素點對應的映射信息進行保存，獲得目標圖像拼接映射表。

其中，所述步驟b具體包括：

通過公式對所述方向梯度圖進行正則化處理，得到共性特征空間；其中，G(x,y)為所述得到的共性特征空間；|▽I(x,y)|為所述方向梯度圖的梯度模值；W(x,y)為所述方向梯度圖內具有一定面積大小的中心窗口；K為固定常數，可取值為100；

基于變分原理，采用多種距離測度的組合構成所述共性特征空間的能量函數，使得所述共性特征空間的能量函數可以表示為：E(p,x,y)＝-E_N(p,x,y)+λ₁E_H(p,x,y)-λ₂E_G(p,x,y)；其中，E(p,x,y)為所述共性特征空間的能量函數；E_N(p,x,y),E_H(p,x,y),E_G(p,x,y)分別表示基于去均值的歸一化相關系數測量能量函數、基于Hausdorff距離的能量函數和基于局部極大值掩模統計量的能量函數；λ₁，λ₂表示拉格朗日乘子重；p表示圖像變形參數。

實施本發明實施例，具有如下的有益效果：

本發明提供的車載圖像拼接方法，一次掃描完成原始環境圖像的檢測，并在檢測的同時完成目標變形參數的估計，解決圖像中多目標(同一目標在不同觀測幾何下的成像表現)快速、高檢測率等難題，降低了計算量，提高了計算速度，實現圖像匹配特征點的匹配可靠性高及精度高的目的，避免拼接的圖像畸變產生率降低等問題。

附圖說明