[發(fā)明專利]一種針對(duì)小重合區(qū)域圖像拼接方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810634578.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN109166075A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文建;潘賀賀;李武森;章加啟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T3/00
• 分類號(hào): G06T3/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發(fā)明提出一種針對(duì)小重合區(qū)域圖像拼接方法，步驟如下：首先利用雙目相機(jī)采集圖像，獲得左圖像A和右圖像B，并獲得兩幅圖像的重合區(qū)域；之后在上一步獲得的重合區(qū)域中加入特征點(diǎn)明顯的目標(biāo)，利用雙目相機(jī)再次采集圖像，獲得左圖像C和右圖像D；然后對(duì)采集到的四幅圖像均進(jìn)行濾波去噪；之后對(duì)濾波之后的左圖像C和右圖像D進(jìn)行圖像匹配，獲得粗匹配結(jié)果；然后將粗匹配結(jié)果中的誤匹配點(diǎn)去除，獲得細(xì)匹配結(jié)果；再根據(jù)細(xì)匹配結(jié)果對(duì)左圖像A和右圖像B進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)一；最后將統(tǒng)一坐標(biāo)系之后的兩幅圖像的重合區(qū)域進(jìn)行圖像融合，完成圖像拼接。本發(fā)明能夠提高圖像匹配的精度，進(jìn)而提升圖像拼接效果，且拼接速度快，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像拼接領(lǐng)域，特別涉及一種針對(duì)小重合區(qū)域圖像拼接方法。

背景技術(shù)

隨著人類社會(huì)多媒體科技的發(fā)展與進(jìn)步，社會(huì)大眾對(duì)于多媒體信息的要求也日漸提高，不僅表現(xiàn)在對(duì)傳統(tǒng)視頻或者傳統(tǒng)圖像的分辨率要求越來(lái)越高，在視頻或者圖像領(lǐng)域也越來(lái)越注重視頻或者傳統(tǒng)圖像的擴(kuò)展應(yīng)用：如圖像之間的拼接融合，圖像的色彩渲染及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等。普通數(shù)碼攝像機(jī)由于硬件條件，拍攝水平，以及成本的限制，難以直接獲取大視場(chǎng)，高分辨率的大型圖像。雖然在某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景下，可以采用一些專用的特殊成像設(shè)備，如廣角、超廣角鏡頭來(lái)獲取大視場(chǎng)的圖像，但是由于這類設(shè)備制造復(fù)雜，價(jià)格昂貴，難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

圖像拼接技術(shù)，它在最初被發(fā)明就是為了解決攝像機(jī)自身的缺陷。就它的原理來(lái)說(shuō)，它是通過(guò)利用圖像間的重疊區(qū)域取得圖像之間的映射關(guān)系，然后把多張圖像映射到一個(gè)坐標(biāo)系中，使得各個(gè)重疊區(qū)域彼此之間產(chǎn)生覆蓋，最終完成多張圖像的拼接。常用的圖像拼接方法有：基于模板匹配的拼接方法，該方法通過(guò)在一幅圖像中尋找與另一幅模板圖像最匹配的技術(shù)來(lái)完成圖像拼接，可應(yīng)用在拍攝圖像穩(wěn)定的情況下，稍復(fù)雜的情況并不適用；基于SIFT特征點(diǎn)匹配的方法，該方法通過(guò)在兩幅圖像中尋找特征描述子，對(duì)特征點(diǎn)對(duì)進(jìn)行匹配然后融合達(dá)到拼接效果，該方法魯棒性較好，具有尺度不變性，但是該方法對(duì)于重合區(qū)域有較大的要求，重合區(qū)域一般需在50％以上；基于surf特征匹配的拼接方法，該方法是sift方法的改進(jìn)，在算法執(zhí)行效率上有了較大的提高，但同樣對(duì)重合區(qū)域的要求仍然較大。以上常用的方法都無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)上，物體尺寸較大(如大尺寸的鋼板)，采集到的圖像重合區(qū)域較小的情況。因此研究一種針對(duì)小重合區(qū)域的圖像拼接方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單快速、準(zhǔn)確度高的小重合區(qū)域圖像拼接方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種針對(duì)小重合區(qū)域圖像拼接方法，包括以下步驟：

步驟1、利用雙目相機(jī)采集圖像，獲得左圖像A和右圖像B，并獲得兩幅圖像的重合區(qū)域；

步驟2、在步驟1獲得的重合區(qū)域中加入特征點(diǎn)明顯的目標(biāo)，之后利用雙目相機(jī)再次采集圖像，獲得左圖像C和右圖像D；

步驟3、對(duì)步驟1、步驟2采集到的左圖像A、右圖像B、左圖像C和右圖像D均進(jìn)行濾波去噪；

步驟4、對(duì)步驟3濾波之后的左圖像C和右圖像D進(jìn)行圖像匹配，獲得粗匹配結(jié)果；

步驟5、將步驟4獲得的粗匹配結(jié)果中的誤匹配點(diǎn)去除，獲得細(xì)匹配結(jié)果；

步驟6、根據(jù)步驟5的細(xì)匹配結(jié)果對(duì)左圖像A和右圖像B進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)一；

步驟7、將步驟6統(tǒng)一坐標(biāo)系之后的兩幅圖像的重合區(qū)域進(jìn)行圖像融合，完成圖像拼接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：(1)本發(fā)明在重合區(qū)域內(nèi)加入特征明顯的目標(biāo)，改變了小重合區(qū)域圖像無(wú)法進(jìn)行圖像特征匹配或者誤匹配點(diǎn)對(duì)過(guò)多的情況，提高了圖像匹配的精度；(2)本發(fā)明只需進(jìn)行一次特征匹配和坐標(biāo)變換矩陣計(jì)算，之后對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)線而言可以直接利用首次的精確計(jì)算結(jié)果做拼接即可，大大加快了圖像拼接的速度，加快了生產(chǎn)速度。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。