[發(fā)明專利]基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210377627.3
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114463186B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 曲東升;李長峰;謝佩;陳輝;李波;顧恭宇;朱華波;韓旭;陶友瑞
• 申請（專利權）人: 常州銘賽機器人科技股份有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T7/30
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 朱麗莎

1.一種基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

第1步驟、非線性畸變校正：拍攝的標定板原始圖像存在畸變，首先將標定板原始圖像進行精確的圖像校正，得到理想無畸變校正圖像；

第2步驟、非線性插值：將標定板原始圖像中每個坐標的像素值一個個重投影到理想無畸變校正圖像對應坐標中，因理想無畸變校正圖像的像素中心與理想無畸變校正圖像中的標準參考坐標有偏差，故利用逼近算法將像素點相鄰位置的像素值計算出一個逼近的像素值；

第3步驟、成對配準：兩張互有重疊區(qū)域的標定板原始圖像，經(jīng)過第1步驟和第2步驟的圖像校正過程后得到成對的待配準圖像，成對的待配準圖像獲得相對圖像偏移量；

第4步驟、全局優(yōu)化：待配準圖像的最佳位置遵循超定線性系統(tǒng)的全局優(yōu)化；

所述成對的待配準圖像獲得相對圖像偏移量的具體步驟如下：

第3.1步驟、當待配準圖像的尺寸大小不同，將對待配準圖像重新采樣并填充到相同的尺寸大小；

第3.2步驟、計算相鄰兩個待配準圖像的快速傅里葉 變換，再根據(jù)兩個快速傅里葉 變換計算得到互功率圖譜；

第3.3步驟、對互功率圖譜做反傅里葉變換，得到狄拉克函數(shù)，其中狄拉克函數(shù)的峰值坐標就是兩個圖像的偏移量。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：所述標定板原始圖像中的每一個圓點的中心坐標與所述理想無畸變校正圖像中的標準參考坐標一一對應，每對坐標都滿足以下公式：

（1）

其中，表示標定板原始圖像中圓點的中心坐標；表示理想無畸變校正圖像中的標準參考坐標；表示坐標點引索，即為第個坐標點，且為大于等于1的正整數(shù)；表示相機的畸變系數(shù)。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：所述逼近算法的計算公式如下：

（2）

其中，表示在圖像像素點坐標處的像素值；表示像素點右上角第一個像素點的像素值；表示像素點左上角第一個像素點的像素值；表示像素點左下角第一個像素點的像素值；表示像素點右下角第一個像素點的像素值。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：所述待配準圖像滿足以下方程：

（5）

其中，表示待配準圖像的編號，且為自然數(shù)；表示成對配準的置信度；表示固定的參考圖像的位置；表示移動的目標圖像的位置；表示相對于初始圖塊位置的偏移量。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：將左上角的圖塊限制為位置 0，具體如下所示：

（6）

其中，表示待配準圖像的數(shù)量，且為大于等于2的正整數(shù)；表示待配準圖像的編號，且為自然數(shù)；表示成對配準的置信度；表示待配準圖像0的左上角頂點在拼接圖像坐標系中的具體坐標。

6.根據(jù)權利要求5所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：將待配準圖像0放置于圖像坐標系左上角原點(0,0)位置，求出每個待配準圖像在拼接圖像坐標系中最優(yōu)化的位置；其中，待配準圖像在拼接圖像坐標系中的位置集合為。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：所述狄拉克函數(shù)的表達式為，其中，表示圖像信號中橫坐標，表示圖像信號中縱坐標，表示圖像信號軸方向平移距離，表示圖像信號軸方向平移距離。

8.根據(jù)權利要求7所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：所述狄拉克函數(shù)通過乘以來減小相關因子，實現(xiàn)朝預期位置的偏移，其中，是數(shù)學符號，是距離損失因子，是距預期峰值位置的像素距離，是待配準圖像尺寸。

9.根據(jù)權利要求2所述的基于校正掃描圖像的平鋪式拼接方法，其特征在于：當對應的坐標超過12組時，即可求得公式中的畸變系數(shù)。