视频拼接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及图像处理领域，公开了一种视频拼接方法及装置，本发明专利技术的视频拼接方法包括以下步骤：图像的预处理；图像的配准；建立变换模型和统一坐标变换；图像的融合。所述图像的融合具体包括：在原始图像和参考图像的重叠区域建立最佳拼接缝；对原始图像和参考图像在重叠区域内的图像分别构造拉普拉斯金字塔；对最佳拼接缝对应的图像构造高斯金字塔；以所述高斯金字塔作为权重，对所述拉普拉斯金字塔进行全局加权平均融合；最后进行插值扩大，得到最终图像。本发明专利技术视频拼接方法能够修正待拼接图像在拼接缝附近的灰度或色彩值，使在拼接缝处的灰度或色彩有一个光滑的过渡，显著的提升图像的拼接效果。

【技术实现步骤摘要】
视频拼接方法及装置
本专利技术涉及图像信息处理领域，特别涉及一种视频拼接方法及装置。
技术介绍
增强现实技术(AugmentedReality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术由1990年提出。随着随身电子产品运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。在AR技术实际应用中，将现实世界图像映射到显示屏上，需要采用更为先进的视频拼接方法，特别是多幅待拼接图像的融合和光照、色彩的均衡等等方面，提出了更高要求。通过匹配算法能够得到图像和图像间的相对位置，图像像素通过位置关系进行映射，得到它们在最终拼接全图中的坐标。但常常在原图像边界的地方会出现清晰可见的条纹，这种条纹就称为拼接缝，被拼接的图像在边缘附近的灰度或色彩的差别几乎是不可避免的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种可以更好的消除拼接缝的视频拼接方法及装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种视频拼接方法，所述方法包括以下步骤：对原始图像进行预处理，所述预处理包括原始图像的直立方图匹配、几何矫正、平滑过滤以及噪声处理；查找预处理后的原始图像与参考图像的特征点的位置，根据特征点的位置在原始图像与参考图像之间建立模型转换，确定预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域；根据所述预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域的对应关系，把预处理后的原始图像转换到参考图像的坐标系中；根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像；所述根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像，具体包括：在预处理后的原始图像与参考图像的重叠区域内建立最佳拼接缝；对预处理后的原始图像和参考图像在所述重叠区域内的图像分别构造拉普拉斯金字塔；对所述重叠区域内最佳拼接缝对应的图像构造高斯金字塔；以所述高斯金字塔作为权重，对所述拉普拉斯金字塔进行全局加权平均融合；对所述全局加权平均融合后的图像进行差值扩大，然后相加，得到最终图像。作为本专利技术的进一步改进，所述全局加权平均融合中的加权强度与像素点到原始图像的距离成正比。作为本专利技术的进一步改进，所述在原始图像与参考图像的重叠区域内建立最佳拼接缝，具体包括：将所述重叠区域的每一行各列像素点对应为一条拼接缝，所述拼接缝的强度值初始化为各个点的准则值，该拼接缝的当前点为其所在的列值；将每一条拼接缝的当前点与该点紧邻的像素准则值进行比较，取最小强度值所对应的像素点作为该拼接缝的扩展方向，更新此拼接缝的最小强度值，并将拼接缝的当前点更新为得到最小强度值所在的紧邻像素值所在的列，将已经计算过的拼接缝强度的当前行向下扩展，直到最后一行为止；从所有的拼接缝中选择强度值最小的拼接缝作为最佳拼接缝。一种视频拼接装置，包括以下模块：预处理模块，用于对原始图像进行预处理，具体包括：原始图像的直立方图匹配，几何矫正，平滑过滤，噪声处理；配准模块，用于查找预处理后的原始图像与参考图像的特征点的位置，然后在预处理后的原始图像与参考图像之间建立模型转换，确定预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域；变换模块，用于把预处理后的原始图像转换到参考图像的坐标系中；融合模块，用于根据两幅图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像；所述融合模块具体包括：建立模块，用于在预处理后的原始图像与参考图像的重叠区域内建立最佳拼接缝；第一构造模块，用于对预处理后的原始图像和参考图像在所述重叠区域内的图像分别构造拉普拉斯金字塔；第二构造模块，用于对所述重叠区域内最佳拼接缝对应的图像构造高斯金字塔；全局加权平均值模块，用于以所述高斯金字塔作为权重，对所述拉普拉斯金字塔进行全局加权平均融合；插值扩大模块，用于对进行全局加权平均融合后的图像进行差值扩大，然后相加，得到最终图像。作为本专利技术的进一步改进，所述全局加权平均融合中的加权强度与像素点到原始图像的距离成正比。作为本专利技术的进一步改进，所述建立模块，具体用于：将所述重叠区域的每一行各列像素点对应为一条拼接缝，所述拼接缝的强度值初始化为各个点的准则值，该拼接缝的当前点为其所在的列值；将每一条拼接缝的当前点与该点紧邻的像素准则值进行比较，取最小强度值所对应的像素点作为该拼接缝的扩展方向，更新此拼接缝的最小强度值，并将拼接缝的当前点更新为得到最小强度值所在的紧邻像素值所在的列，将已经计算过的拼接缝强度的当前行向下扩展，直到最后一行为止；从所有的拼接缝中选择强度值最小的拼接缝作为最佳拼接缝。相比于现有技术，本专利技术能够修正待拼接图像在拼接缝附近的灰度或色彩值，使在拼接缝处的灰度或色彩有一个光滑的过渡，显著的提升图像的拼接效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术实施例提供的视频拼接方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的视频拼接方法中图像的融合流程图。图3是本专利技术实施例提供的视频拼接方法中全局加权系数曲线示意图。图4是本专利技术实施例提供的视频拼接方法中像素值映射曲线示意图。图5是本专利技术实施例提供的视频拼接装置示意图。图6是本专利技术实施例提供的视频拼接装置中融合模块的示意图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：图1为本专利技术实施例提供的视频拼接方法流程图，所述视频拼接方法流程图包括以下步骤：步骤110、图像的预处理；优选的，采用以下技术对原始的图像进行处理：原始图像的直立方图匹配、几何矫正、平滑过滤和噪声处理，提高图片的质量，使其能达到图像配准的要求，不至于造成一些错误的匹配，致使原始的拼接图像几何变形。步骤120、图像的配准；优选的，查找预处理后的原始图像与参考图像的特征点的位置，根据特征点的位置在原始图像与参考图像之间建立模型转换，确定预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域；具体包括：采集到了两张不同角度的图片，分别为原始图像和参考图像，设其为I1和I2；再设两个表示灰度值的函数，分别为I1(x,y)和I2(x,y)。图片的配准关系表示为：I2(x,y)＝g(I1(h(x,y)))，式中g是灰度值的变换也可以理解为是幅度值变换得到的，式中的h定义为几何的二维坐标的表达式，最后计算出两个图像的位置坐标之间的关系，这样就得到两个图像带匹配的坐标的位置，求出矩阵。步骤130、建立变换模型和统一坐标变换；具体包括：根据所述预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域的对应关系，把预处理后的原始图像转换到参考图像的坐标系中。步骤140、图像的融合；具体包括：所述根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像。优选的，当所述步骤130确定了数学转换的参数后，根据两幅图像之间的转换关系，把重叠区域的信息拼接成一个完整的图像。这其中可能会存在一定的匹配误差或是因光度的问题的影响，还需要根据光度的差异对拼接图像进行混和调整，减少重叠区域的失真。图2是本专利技术实施例视频拼接方法中图像的融本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：对原始图像进行预处理，所述预处理包括原始图像的直立方图匹配、几何矫正、平滑过滤以及噪声处理；查找预处理后的原始图像与参考图像的特征点的位置，根据特征点的位置在原始图像与参考图像之间建立模型转换，确定预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域；根据所述预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域的对应关系，把预处理后的原始图像转换到参考图像的坐标系中；根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像；所述根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像，具体包括：在预处理后的原始图像与参考图像的重叠区域内建立最佳拼接缝；对预处理后的原始图像和参考图像在所述重叠区域内的图像分别构造拉普拉斯金字塔；对所述重叠区域内最佳拼接缝对应的图像构造高斯金字塔；以所述高斯金字塔作为权重，对所述拉普拉斯金字塔进行全局加权平均融合；对所述全局加权平均融合后的图像进行差值扩大，然后相加，得到最终图像。

【技术特征摘要】
1.一种视频拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：对原始图像进行预处理，所述预处理包括原始图像的直立方图匹配、几何矫正、平滑过滤以及噪声处理；查找预处理后的原始图像与参考图像的特征点的位置，根据特征点的位置在原始图像与参考图像之间建立模型转换，确定预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域；根据所述预处理后的原始图像与参考图像之间的重叠区域的对应关系，把预处理后的原始图像转换到参考图像的坐标系中；根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像；所述根据预处理后的原始图像与参考图像之间的转换关系，把所述重叠区域的信息拼接成一个完整的图像，具体包括：在预处理后的原始图像与参考图像的重叠区域内建立最佳拼接缝；对预处理后的原始图像和参考图像在所述重叠区域内的图像分别构造拉普拉斯金字塔；对所述重叠区域内最佳拼接缝对应的图像构造高斯金字塔；以所述高斯金字塔作为权重，对所述拉普拉斯金字塔进行全局加权平均融合；对所述全局加权平均融合后的图像进行差值扩大，然后相加，得到最终图像。2.如权利要求1所述的视频拼接方法，其特征在于，所述全局加权平均融合中的加权强度与像素点到原始图像的距离成正比。3.如权利要求1所述的视频拼接方法，其特征在于，所述在原始图像与参考图像的重叠区域内建立最佳拼接缝，具体包括：将所述重叠区域的每一行各列像素点对应为一条拼接缝，所述拼接缝的强度值初始化为各个点的准则值，该拼接缝的当前点为其所在的列值；将每一条拼接缝的当前点与该点紧邻的像素准则值进行比较，取最小强度值所对应的像素点作为该拼接缝的扩展方向，更新此拼接缝的最小强度值，并将拼接缝的当前点更新为得到最小强度值所在的紧邻像素值所在的列，将已经计算过的拼接缝强度的当前行向下扩展，直到最后一行为止；从所有的拼接缝中选择强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，
申请(专利权)人：王玲，
类型：发明
国别省市：广东,44