[發明專利]一種非旋轉圖像的快速拼接方法

有效

• 申請號: 201910587985.5
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110288533B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 程曼;袁洪波;蔡振江
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/32;G06T7/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于包括以下步驟：

A、確定灰度投影模板的大小和所處的位置；

B、計算灰度投影模板對應的圖像上灰度行投影值，即每一行灰度值之和Sum_row，計算灰度投影模板對應的圖像上灰度列投影值，即每一列灰度值之和Sum_column；

C、針對后一副相鄰的圖像，從第一行位置開始，取灰度投影模板同樣大小和左右位置區域，計算行灰度值之和Sum_rowi，并與前一幅圖像灰度行投影值相減，并將誤差值求和，然后依次向下移動投影模板，則最小誤差對應的灰度投影模板行起始位置即為前后兩幅圖像開始重疊區域，該行之前為第二幅圖像拍攝的新內容；

D、確定行起始位置后進行左右偏移量的判斷，從后一副相鄰圖像的第一列開始，取列灰度投影模板同樣大小的區域，計算列灰度值之和Sum_columni，并與前一幅圖像灰度列投影值相減，并將誤差值求和，然后依次向右移動投影模板，則最小誤差對應的灰度投影模板列起始位置即為前后兩幅圖像開始重疊區域，該列之前是第二幅圖像拍攝的新內容；

E、得到重疊區域的行和列起始位置后，以前一幅圖片為基礎，將新增區域進行拼接，并根據偏移位置對新增區域進行左右方向的調整，根據該方法依次將時間序列相同的圖片進行拼接，直到組成一幅完整圖像；

所述灰度投影模板大小的確定方法為：

其中，Template_row_row、Template_row_column分別表示行方向灰度投影模板的行列數，即行方向灰度投影模板的大小，Template_column_row、Template_column_column分別表示列方向灰度投影模板的行列數，即列方向灰度投影模板的大小；pixel_forward表示待拼接的兩幅圖像所拍攝內容增加的大致像素數，pixel_{image_row}、pixel_{image_column}分別表示待拼接圖像對應矩陣的行列數；k₁～k₄代表系數。

2.根據權利要求1所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟A中，計算精度和速度隨著灰度投影模板的增大而提高，灰度投影模板所包含的干擾信息隨著灰度投影模板的增大而增大。

3.根據權利要求1所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟B中，在計算灰度投影模板對應的圖像上灰度行投影值之前，在前一幅圖像上使行方向灰度投影模板的位置位于圖像最上方的中間區域；計算灰度投影模板對應的圖像上灰度列投影值之前，使列方向灰度投影模板的位置位于前一幅圖像左半平面的最上方中間區域。

4.根據權利要求1所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟C中，向下移動投影模板的次數等于灰度投影模板行數。

5.根據權利要求1所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟D中，向右移動投影模板的次數等于灰度投影模板列數。

6.根據權利要求5所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟D中，若最小誤差對應的灰度投影模板列起始位置的列編號小于前一幅圖像中灰度投影模板起始列位置的列編號，則后一幅圖像發生了右偏；若最小誤差對應的灰度投影模板列起始位置的列編號大于前一幅圖像中灰度投影模板起始列位置的列編號，則后一幅圖像發生了左偏。

7.根據權利要求1所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟E中，對拼接出的完整圖像進行細節優化處理，包括以下步驟，

E1、在拼接區域篩選若干個特征像素點，篩選條件為，

(1)、特征像素點與其相鄰的像素點之間的灰度差值大于設定閾值，

(2)、相鄰兩個特征像素點的歐氏距離大于設定閾值；

E2、使用線段將特征像素點進行連接，線段與其經過區域的灰度變化梯度方向相垂直；

E3、對線段兩側的圖像區域進行灰度均值化處理。

8.根據權利要求7所述的非旋轉圖像的快速拼接方法，其特征在于：步驟E3中，對線段兩側的圖像區域進行灰度均值化處理包括以下步驟，

E31、對待處理區域進行分類，將待處理區域內存在與其距離最近的線段上灰度變化線性相關的區域定義為一類區域，將其它區域定義為二類區域；

E32、將一類區域進行灰度均化處理，建立一類區域處理前后的變換函數；

E33、使用變換函數直接對二類區域進行變換。