[發明專利]一種水下圖像拼接方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110475923.2
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113160059B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 張京玲;聶湛然;歐濤;吳英健;王天雷;侯飛龍;鄧俊達
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/11;G06T7/80;G06V10/44
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

1.一種水下圖像拼接方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取水上攝像頭拍攝的第一圖像、水面攝像頭拍攝的第二圖像和水下攝像頭拍攝的第三圖像；

對所述第一圖像、所述第二圖像和所述第三圖像進行畸變校正，對應得到第一校正圖像、第二校正圖像和第三校正圖像；

將所述第一校正圖像、所述第二校正圖像和所述第三校正圖像進行圖像分割，對應得到所述第一校正圖像的水上部分圖像、所述第一校正圖像的水面部分圖像、所述第二校正圖像的水上部分圖像、所述第二校正圖像的水下部分圖像、所述第三校正圖像的水面部分圖像和所述第三校正圖像的水下部分圖像；

將所述第一校正圖像中對應所述第一校正圖像的水面部分圖像的像素置零得到第一置零預處理圖像，將所述第三校正圖像中對應所述第三校正圖像的水面部分圖像的像素置零得到第三置零預處理圖像；

對所述第一置零預處理圖像、所述第二校正圖像的水上部分圖像、所述第二校正圖像的水下部分圖像和所述第三置零預處理圖像進行特征提取，對應得到第一特征矩陣、第二特征矩陣、第三特征矩陣和第四特征矩陣；

將所述第一特征矩陣和所述第二特征矩陣進行特征匹配得到第一特征匹配向量對，將所述第三特征矩陣和所述第四特征矩陣進行特征匹配得到第二特征匹配向量對；

根據所述第一特征匹配向量對將所述第一置零預處理圖像進行透視變換得到第一透視變換圖像，根據所述第二特征匹配向量對將所述第三置零預處理圖像進行透視變換得到第二透視變換圖像；根據所述第一透視變換圖像、所述第二校正圖像的水上部分圖像、所述第二透視變換圖像、所述第二校正圖像的水下部分圖像、所述第一校正圖像的水面部分圖像和所述第三校正圖像的水面部分圖像得到最終合并圖像。

2.根據權利要求1所述的一種水下圖像拼接方法，其特征在于，所述根據所述第一透視變換圖像、所述第二校正圖像的水上部分圖像、所述第二透視變換圖像、所述第二校正圖像的水下部分圖像、所述第一校正圖像的水面部分圖像和所述第三校正圖像的水面部分圖像得到最終合并圖像具體為：將所述第一透視變換圖像和所述第二校正圖像的水上部分圖像進行圖像合并得到第一合并圖像，將所述第二透視變換圖像和所述第二校正圖像的水下部分圖像進行圖像合并得到第二合并圖像，將所述第一合并圖像和所述第二合并圖像進行圖像合并得到第三合并圖像，將所述第一校正圖像的水面部分圖像和所述第三校正圖像的水面部分圖像補全至所述第三合并圖像得到所述最終合并圖像。

3.根據權利要求1所述的一種水下圖像拼接方法，其特征在于，所述畸變校正包括以下步驟：

對第一輸入圖像標定到黑白格相間的棋盤格中進行標定處理，得到標定圖像；

提取所述標定圖像的內角點信息；

提取所述標定圖像的亞像素角點信息；

根據所述內角點信息和所述亞像素角點信息得到攝像頭的內參系數和外參系數；

根據所述內參系數和所述外參系數得到畸變映射；

根據所述畸變映射對所述第一輸入圖像進行校正得到校正圖像；

其中，所述第一輸入圖像包括所述第一圖像、所述第二圖像和所述第三圖像。

4.根據權利要求1所述的一種水下圖像拼接方法，其特征在于，所述圖像分割包括以下步驟：

根據第一權重值和第二權重值對第二輸入圖像進行圖像分割，得到第一分割圖像和第二分割圖像，其中，W1+W2＝1，W1為所述第一權重值，W2為所述第二權重值，所述第一權重值和所述第二權重值是根據歷史數據得到的，所述第一分割圖像的寬度和所述第二分割圖像的寬度均為所述第二輸入圖像的寬度，所述第一分割圖像的高度為所述第二輸入圖像的高度與所述第一權重值之積，所述第二分割圖像的高度為所述第二輸入圖像的高度與所述第二權重值之積，所述第二輸入圖像包括所述第一校正圖像、所述第二校正圖像和所述第三校正圖像。