[發明專利]基于頻域變換的視頻流車身全景圖像拼接裝置和方法

有效

• 申請號: 202011040988.6
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112132751B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 胡中華;廖原;覃立源;陳炫憧
• 申請（專利權）人: 廣西信路威科技發展有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T5/10;G06T7/194
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 朱鵬

本發明公開了一種基于頻域變換的視頻流車身全景圖像拼接裝置和方法，圖像拼接裝置中，圖像采集單元以圖像采集方向垂直于車道方向設置，圖像采集單元對車側圖像進行采集；頻域變換單元對車側圖像進行頻域變換得到頻譜圖；預處理單元對頻譜圖進行頻域濾波和頻域逆變換，得到預處理圖像；前景背景分離單元對預處理圖像進行前景圖像與背景圖像的分離，得到前景圖像；圖像拼接單元確定前景圖像相對于前景匹配模板的匹配信息，并根據匹配信息對前景圖像中模板區域至圖像末端進行拼接處理，形成拼接圖像。通過本發明的技術方案，簡化了成像物特征，減少了噪聲干擾的同時保留紋理特征，且識別結果不受背景影響，提高了圖像拼接的準確性。

技術領域

本發明涉及車輛識別裝置技術領域，尤其涉及一種基于頻域變換的視頻流車身全景圖像拼接裝置和一種基于頻域變換的視頻流車身全景圖像拼接方法。

背景技術

目前，隨著高速公路收費系統的改革，將傳統的取卡收費模式，轉換為ETC自動收費模式，并且高速公路行駛的大型車輛按其車型收費。這就要求高速公路收費站進行智能化改革，不能再依靠人工肉眼識別車輛車型，記錄車型信息寫入收費卡。

而現有技術中，針對車輛車型進行識別的系統，采集到的車輛圖片噪聲干擾大，成像物特征不明顯，傳統技術中，在原圖直接空域濾波的做法無法有效保留主要紋理特征，且在識別過程中受到圖像背景影響較大，識別的精確性和準確性受到影響。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種基于頻域變換的視頻流車身全景圖像拼接裝置，通過引入頻域變換的方法，簡化了成像物特征，減少了噪聲干擾，相對傳統技術在減少噪聲的情況下保留主要紋理特征，并壓縮簡化了前景復雜度，簡化效果更魯棒精確，通過前景與背景分離，使得識別結果不受背景影響，提高圖像拼接的準確性，從而獲得一輛車完整的車身側面全景高清圖像，且圖像細節清晰無畸變。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于頻域變換的視頻流車身全景圖像拼接裝置，包括：圖像采集單元、頻域變換單元、預處理單元、前景背景分離單元和圖像拼接單元；所述圖像采集單元以圖像采集方向垂直于車道方向設置，所述圖像采集單元對車道上行駛車輛的車側圖像進行采集；所述頻域變換單元對所述圖像采集單元采集的所述車側圖像進行頻域變換得到頻譜圖；所述預處理單元對所述頻譜圖進行頻域濾波和頻域逆變換，得到預處理圖像；所述前景背景分離單元對所述預處理圖像利用背景模型進行前景圖像與背景圖像的分離，得到前景圖像；所述圖像拼接單元利用前景匹配模板確定所述前景圖像相對于所述前景匹配模板的匹配信息，并根據匹配信息對所述前景圖像中模板區域至圖像末端進行拼接處理，形成拼接圖像。

在上述技術方案中，優選地，所述預處理單元將所述頻譜圖的預設頻域范圍的頻域分量進行過濾，并對所述頻譜圖進行傅里葉逆變換，得到預處理圖像。

在上述技術方案中，優選地，所述前景背景分離單元判斷存儲單元中是否存在背景模型，若不存在，則根據多幅預處理圖像分析背景區域，根據背景區域建立背景模型，若已存在所述背景模型，則根據所述背景模型，將所述預處理圖像中對應所述背景模型的背景區域進行分離，得到所述前景圖像。

在上述技術方案中，優選地，所述圖像拼接單元判斷存儲單元中是否存在前景匹配模板，若不存在，則將當前幀的所述前景圖像作為前景匹配模板，并將當前幀作為拼接圖像的起始幀，若已存在所述前景匹配模板，則將所述前景圖像與所述前景匹配模板進行匹配處理，計算得到當前幀的所述前景圖像中相對于所述前景匹配模板區域的匹配坐標，作為匹配信息。

在上述技術方案中，優選地，所述圖像拼接單元根據所述匹配信息，計算并截取當前幀的預處理圖像與所述前景匹配模板的匹配坐標起至圖像尾部圖像，拷貝至所述拼接圖像中所述前景匹配模板區域坐標的起始位置。

在上述技術方案中，優選地，所述圖像拼接單元對當前幀的前景圖像進行圖像拼接后，以當前的拼接圖像作為新的前景匹配模板，對下一幀的前景圖像進行圖像拼接處理，直至輸出完整車身側面全景圖像。