[發明專利]航標圖拼接方法、裝置及終端設備

在審

• 申請號: 202010470788.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111724425A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李鋒;甄濤;江道偉;陳國偉;謝奎;洪長華;薛晗;俞萬能;蘭培真;黃鵬飛;孫洪波;陳麒龍;王金鐸
• 申請（專利權）人: 交通運輸部東海航海保障中心上海航標處;集美大學
• 主分類號: G06T7/40
• 分類號: G06T7/40;G06T5/50;G06T5/00;G06T3/40;G06T3/00;G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 廈門仕誠聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 35227
• 代理人: 吳圳添

本發明提出了一種航標圖拼接方法、裝置及終端設備，所述方法包括：載入待拼接圖片，獲取所述待拼接圖片的數量和圖片內容信息；對所述待拼接圖片預處理；特征點檢測與提取，采用四元數分數階微分Harris角點檢測技術檢測所述待拼接圖片的特征點，并進一步提取所述特征點；特征點的匹配與仿射映射；進一步地，基于多幅所述待拼接圖片之間的幾何變換關系，實現圖片的融合，并生成新的全景圖像。本發明還對應提出了一種航標圖拼接裝置及終端設備。本申請的航標圖拼接方法，能夠保留低頻區域的紋理信息，避免把紋理細節中的角點過濾掉，使得航標的情況更加精確并接近實際情況的原貌圖像，寬視角的航標成像便于工作人員即時監控航標的運行狀態。

技術領域

本發明涉及航海航運技術領域，具體涉及為一種航標圖拼接方法、裝置及終端設備。

背景技術

由于各國航海航運事業的蓬勃發展，對于保障航海環境的安全尤為重要，加上業界各大海事組織，如IALA，IMO等對航海保障的要求和對助航技術的重視，加大航標性能的研究已成為各國的基本措施。但由于拍攝與監控設備的簡陋與陳舊，再加上航標數量日益增多，容易出現圖像失真，圖片缺失，圖像重疊從而導致的對航標目前情況的誤判，這就使得對航標拍攝技術有更高的要求，能提供航標全景圖的塊匹配圖像拼接技術運用到航標圖像采集上也成為了必然的趨勢。

發明內容

鑒于上述狀況，本申請提供一種航標圖拼接方法、裝置及終端設備，以解決航標圖拼接時圖像失真、圖像確實、圖像重疊從而導致對航標情況誤判的技術問題。

本發明提供了一種航標圖拼接方法，包括：

載入待拼接圖片，獲取所述待拼接圖片的數量和圖片內容信息；

對所述待拼接圖片預處理，通過對所述待拼接的圖片進行濾波處理并去除噪聲，進一步產生圖像增強效果；

特征點檢測與提取，采用四元數分數階微分Harris角點檢測技術檢測所述待拼接圖片的特征點，并進一步提取所述特征點；

特征點的匹配，在特征點的匹配過程中，結合相關系數并進一步通過歸一化相關法進行初始匹配；

特征點的仿射映射，對所述特征點進行仿射映射處理，建立多幅所述待拼接圖片之間的對應關系，確定多幅所述待拼接圖片之間的幾何變換關系；

圖片融合處理，基于多幅所述待拼接圖片之間的幾何變換關系，實現圖片的融合，并生成新的全景圖像；

輸出全景圖像，進一步輸出融合完成后的所述全景圖像。

進一步地，所述四元數分數階微分Harris角點檢測技術包括：

求出圖像I(x,y)在x、y方向上的梯度I_x,I_y；

分別求出x,y方向上的梯度乘積；

進行高斯加權，采用指定的分數階模板掃描所述待拼接圖片中的每一個像素，用模板確定的鄰域內像素的加權平均灰度值去替代模板中心像素點的值；

求出每個所述像素的Harris響應值R，設定閾值，另小于所述閾值的響應值R為零；

進行3×3臨閾非極大值抑制；

記錄所述角點在所述待拼接圖片中的位置；

提取所述待拼接圖片中所述角點周圍圖像的特征。

進一步地，所述四元數分數階微分Harris角點檢測技術，采用四元數分數方向導數掩模對所述角點檢測算子中使用的模板進行替換，從而改進Harris算法。

進一步地，所述特征點的仿射映射具體包括：

對所述待拼接圖片進行角點檢測；