[發明專利]一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法

有效

• 申請號: 201810325793.2
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108520496B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 何艷敏;黃建平;甘濤;彭真明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T1/00;G06T5/20;G06T5/40;G06T5/50
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法，其特征在于，包括：

步驟1、輸入原始監控視頻；

步驟2、設置初始幀t＝0，并設置拼接幀數T；

步驟3、提取第t幀圖像與第t+1幀圖像，使用選擇性中值濾波算法去除第t幀圖像與第t+1幀圖像的水印字幕；

步驟4、使用光流法計算出經步驟3去除水印后的第t幀圖像與第t+1幀圖像之間的光流場；

步驟5、使用直方圖統計光流場在水平方向和垂直方向上的分布，對應的光流場直方圖峰值記為x和y，根據x和y得到變換矩陣M；

步驟6、根據步驟5得到的變換矩陣對經步驟3去除水印后的第t幀圖像與第t+1幀圖像進行平面投影，再采用距離加權法進行圖像融合；

步驟7、執行t＝t+1，若T＞t，進入步驟3，否則退出循環，輸出最終的全景圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法，其特征在于，步驟3具體為：

步驟31、在第t幀圖像與第t+1幀圖像上用矩形框選出含有水印字幕的圖像區域，得到兩個矩形區域；

步驟32、選擇一個模板S大小為11×11的中值濾波器，模板大小是根據原始監控視頻水印字幕采取的經驗值，對步驟31選出的兩個矩形區域，采用下面的公式進行選擇性中值濾波：

其中，f(x,y)是原圖像，f(s,t)表示原圖像上點(s,t)的像素值，g(x,y)是中值濾波后的圖像，F(x,y)是選擇性中值濾波后的圖像，median(·)為取中值函數，(s,t)∈S表示模板11×11內的點坐標，K為閾值。

3.根據權利要求1所述的一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法，其特征在于，步驟4之前還包括對圖像進行2倍下采樣處理。

4.根據權利要求3所述的一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法，其特征在于，步驟4具體采用Opencv庫內部函數Farneback計算經步驟3去除水印后的第t、t+1幀圖像之間的光流場。

5.根據權利要求4所述的一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法，其特征在于，步驟5所述的變換矩陣為：

其中，光流場在水平方向上的直方圖的峰值點作為M矩陣中的x值，光流場在垂直方向上的直方圖的峰值點作為M矩陣中的y值。

6.根據權利要求5所述的一種基于光流法的海空背景監控視頻圖像拼接方法，其特征在于，步驟6具體包括以下分步驟：

步驟61、根據步驟5得到的變換矩陣對經步驟3去除水印后的第t、t+1幀圖像進行平面投影，確定圖像重疊區域；

步驟62、對圖像重疊區域，采用距離加權法進行圖像融合。