[發(fā)明專利]一種面向VR場景的圖像拼接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710721917.4
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107545541B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金劍秋;宋超;章志勇;江照意;楊柏林
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T19/00
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發(fā)明公開了一種面向VR場景的圖像拼接方法，屬于虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域。通常采用六幅圖像拼接成一個立方體的六個面來構(gòu)造VR全景圖，若直接拼接，面與面之間的拼接處常出現(xiàn)明顯的不自然接縫。即使采用Poisson編輯等方法拼接也會有明顯的拼接痕跡。本發(fā)明在光滑了接縫處的梯度的基礎(chǔ)上，通過求解一個廣義Laplacian方程得到平滑自然的拼接結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理、虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，給出了一種VR(Virtual Reality:虛擬現(xiàn)實)全景圖中的圖像拼接方法，使得圖像拼接處平滑自然，不著痕跡。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，通常采用六幅圖像拼接成一個立方體的六個面來構(gòu)造VR全景圖，面與面之間的拼接處常出現(xiàn)明顯的不自然接縫，如圖1所示。為消除圖像拼接中惱人的拼接痕跡問題，本發(fā)明一種面向VR場景的圖像拼接方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決VR全景圖拼接中惱人的拼接痕跡問題，提供一種圖像拼接方法。

本發(fā)明方法的輸入輸出是：

輸入：兩幅圖像，分別為左圖和右圖，分別記為L和R，它們在VR場景中按左右方式無重疊拼接。實際應(yīng)用中，L和R都是三通道的彩色圖像，但在本發(fā)明中三個通道獨立計算，互不干涉；因此為了表述方便，下文中的L和R都設(shè)定為單通道的灰度圖像，在數(shù)學(xué)上就是二維矩陣，兩個矩陣的行數(shù)相同。不失一般性，仍然為了表述方便，假定兩個矩陣的列數(shù)和行數(shù)都為M。

輸出：兩幅圖像L和R分別修改自L和R，但它們的無重疊拼接平滑自然，輕易看不出拼接痕跡。

本發(fā)明方法的具體步驟是：

步驟(1)計算L和R的梯度：

▽L＝(D_xL,D_yL)＝(L_x,L_y)

L_x(i,j)＝L(i,j+1)-L(i,j)

L_y(i,j)＝L(i+1,j)-L(i,j)

同樣的方法計算R的梯度。

步驟(2)修正L和R在拼接處的梯度：設(shè)矩陣P＝[L,R]為L和R拼接而成的矩陣，修正L和R在拼接處的梯度就是修正P在M和M+1列處的梯度。先由L和R的梯度拼接得到P的梯度的初始值：

P_x＝[L_x,R_x],P_y＝[L_y,R_y]

接著采用一個3*3的模板T作為光滑響應(yīng)函數(shù)對P在M和M+1列處的梯度進(jìn)行光滑：

其中a＝0.176765,b＝0.073235。

步驟(3)設(shè)定權(quán)重矩陣：先設(shè)定ω₁、ω₂和ω₃，這三個矩陣的維度與P一致：

再由下式定義權(quán)重矩陣W₁、W₂和W₃：

W_kX＝X.*ω_k k＝1,2,3

其中X為任意的M*2M的矩陣，.*表示矩陣對應(yīng)元素相乘。

步驟(4)求解一個廣義Laplacian方程：