[發明專利]一種基于移動最小二乘法的圖像對齊方法及系統

有效

• 申請號: 201810885864.4
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN109242894B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 賀永剛
• 申請（專利權）人: 廣州視源電子科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/38
• 分類號: G06T7/38;G06T7/33;G06T3/00
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 張祖萍;張田勇

1.一種基于移動最小二乘法的圖像對齊方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

初始圖像生成步驟：對第一圖像進行圖像匹配，使匹配后的第一圖像趨向于與目標圖像重合；其中，匹配后的第一圖像作為初始圖像，第一圖像和目標圖像是對同一場景內容進行拍攝得到的兩幅圖像；

控制點設置步驟：在初始圖像上設置多個控制點，多個控制點趨向于覆蓋整個初始圖像；

局部尋優區域設置步驟：設置控制點的局部尋優區域；其中，每個控制點的局部尋優區域為該控制點能夠移動的區域；

變形步驟：在初始圖像上，選擇一個控制點，采用移動最小二乘法在該控制點的局部尋優區域內，找到該控制點的最優位置，并采用移動最小二乘法對初始圖像的整個圖像進行變換，得到優化過程中的變形圖像；

控制點判斷步驟：判斷設置的控制點是否都被選擇，如果否，則將優化過程中的變形圖像作為初始圖像，返回所述變形步驟繼續執行對其他控制點的位置尋優，直到所有設置的控制點都被選擇，最后一個控制點優化得到的優化過程中的變形圖像，作為本次對齊操作的輸出圖像；

其中，所述所述變形步驟包括：在初始圖像上，選擇一個控制點，采用移動最小二乘法對初始圖像的整個圖像進行變換，并計算變換后的初始圖像中比對區域的圖像與目標圖像中與該比對區域相對應的區域的圖像的差值絕對值和；然后，所述控制點在所述局部尋優區域內移動，每移動一次，都采用移動最小二乘法對初始圖像的整個圖像進行變換，并計算變換后的初始圖像中比對區域的圖像與目標圖像中與該比對區域相對應的區域的圖像的差值絕對值和，直到所述控制點在所述局部尋優區域內移動完畢；比較所計算出的所有差值絕對值和，找到最小的差值絕對值和，其對應的控制點的位置，作為所述控制點的最優位置，并采用移動最小二乘法對初始圖像的整個圖像進行變換，得到所述優化過程中的變形圖像；

所述比對區域是由與所選擇的控制點相鄰的多個控制點所限定的區域，或者如果所選擇的控制點與圖像邊界之間不存在其他控制點，則所述比對區域是由與所選擇的控制點相鄰的控制點與圖像邊界所限定的區域。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制點在所述局部尋優區域內每次移動的距離為一個像素。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個控制點沿水平方向的間隔相等，和/或，沿垂直方向的間隔相等；控制點不設置在初始圖像的邊界上；所述控制點的局部尋優區域以控制點為區域中心，用像素區域來表示局部尋優區域。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，第一圖像來源于魚眼相機成像得到的圖像，所述初始圖像生成步驟還包括生成所述第一圖像的步驟，其中生成所述第一圖像的步驟包括：對魚眼相機成像得到的圖像進行矯正，生成所述第一圖像。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括迭代次數設置步驟和迭代次數判斷步驟；

所述設置迭代次數的步驟設置迭代次數，所述設置迭代次數的步驟在所述控制點設置步驟之前進行；

所述迭代次數判斷步驟在控制點判斷步驟之后進行，所述迭代次數判斷步驟判斷已經進行的迭代次數是否達到設置的迭代次數，如果已經進行的迭代次數未達到設置的迭代次數，則本次對齊操作的輸出圖像作為初始圖像，返回所述控制點設置步驟繼續執行；如果已經進行的迭代次數達到設置的迭代次數，則當前對齊操作的輸出圖像作為最終的變形圖像。