[發明專利]基于手動規劃拼接縫算法的視頻拼接方法

在審

• 申請號: 201611001987.4
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN108074216A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 張曉林
• 申請（專利權）人: 北京航天長峰科技工業集團有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于手動規劃拼接縫算法的視頻拼接方法，在視頻拼接前期圖像配準后，獲取重疊區域；在拼接前，在提取的重疊區域預先標記出拼接縫的走向；在重疊區域上按照拼接縫的走向依次選取4個點，根據選取的4點順序，依次將其連接起來構成一條彎曲的折線，使得這條彎曲的折線能夠避開敏感區域；把上述手動選取的拼接縫引入到非敏感區域，再進行圖像融合，從而把基于最佳縫合線的圖像融合帶來的不好拼接效果引入到非敏感區域，從而使得最終的視頻拼接有很好的視覺效果。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種將多幅具有一定的重疊區域的單張圖片合成為一個大場景的圖片，從而擴大單張圖片的場景視野和內容的方法。

背景技術

隨著科技的迅速發展以及人們對拍攝更寬的視野的需求，圖像拼接技術越來越重要。圖像拼接就是把多幅具有一定的重疊區域的單張圖片合成為一個大場景的圖片，從而擴大了單張圖片的場景視野和內容。針對圖像拼接在視頻監控中的應用，可以將多個具有一定的重疊區域的監控攝像頭拍攝的場景進行實時的拼接，最后拼接出整個監控區域的實時監控圖像，從而擴大了監控視覺區域。一般視頻拼接主要分為三個主要步驟：圖像特征提取、圖像匹配、圖像融合，如圖1所示。

圖像特征提取主要是提取待拼接圖像中的對仿射畸變、3D視角變換、噪聲、光照變化都有一定的魯棒性的角點作為特征；圖像匹配是基于提取的角點特征去計算攝像機的內外參數，從而獲取拼接圖像的重疊區域；圖像融合是根據配準的結果對拼接圖像的重疊區域進行最后的融合。

將拼接圖像之間的重疊區域劃分為敏感區域和非敏感區域。在監控視頻中，對于敏感區域和非敏感區域可以定義如下：

將用戶關心的區域設置為敏感區域，將用戶不太關心的區域設置為非敏感區域；

將運動目標比較多的區域設置為敏感區域，將運動目標較少的區域設置為非敏感區域。

目前主流的圖像融合技術是基于最大流最小割算法的最佳縫合線的圖像融合，其核心的思想通過能量函數最小化(即最小割問題)，在重疊區域動態搜索出一條分割線，即所謂的拼接縫。但是其動態搜索出來的拼接縫的走向是不可控制的，通過大量的實驗，發現最大流法最小割規劃的拼接縫不可避免的都會經過敏感區域。

在視頻拼接過程中雖然通過諸多措施提高了配準參數的準確性，但誤差在所難免，很難獲得完全無誤差的配準參數。這樣造成的后果就是在后面的拼接縫處會存在一定程度的圖像未對齊、鬼影和混疊以及鋸齒現象，在拼接處留下了分割痕跡，而且最大流最小割規劃的拼接縫是不可避免的都會經過敏感區域，從而使得敏感區域最后拼接的視覺效果很不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種手動規劃拼接縫算法，消除由于最大流最小割動態搜索出來的拼接縫的走向是不可控制而導致拼接縫經過敏感區域使得敏感區域拼接視覺效果不好的現象，使得最后拼接圖像達到很好的視覺效果。

本發明的技術方案如下：

一種基于手動規劃拼接縫算法的視頻拼接方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在視頻拼接前期圖像配準后，獲取重疊區域；

(2)確定手動規劃拼接方向：在拼接前，在提取的重疊區域預先標記出拼接縫的走向；

(3)手動選取拼接縫：在重疊區域上按照拼接縫的走向依次選取4個點，根據選取的4點順序，依次將其連接起來構成一條彎曲的折線，使得這條彎曲的折線能夠避開敏感區域；

(4)圖像融合：把上述手動選取的拼接縫引入到非敏感區域，再按常規方法進行圖像融合，從而把基于最佳縫合線的圖像融合帶來的不好拼接效果引入到非敏感區域，從而使得最終的視頻拼接有很好的視覺效果。