【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机图形拼接和继电保护柜的，更具体地，涉及一种继电保护柜端子排全景图拼接方法。
技术介绍
1、在继电保护柜日常维护和巡检过程中，会对继电保护柜端子排进行图像拍摄采集，单独拍摄的照片幅面有限，不利于进行存档和查阅，因此有必要对采集的继电保护柜端子排图像进行全景图拼接。
2、图像拼接技术将数张有重叠部分的图像(可能是不同时间、不同视角或者不同传感器获得的)拼成一幅无缝的全景图或高分辨率图像的技术。
3、图像配准和图像融合是图像拼接的两个关键技术。图像配准是图像融合的基础,而且图像配准算法的计算量一般非常大,因此图像拼接技术的发展很大程度上取决于图像配准技术的创新。早期的图像配准技术主要采用点匹配法,这类方法速度慢、精度低,而且常常需要人工选取初始匹配点,无法适应大数据量图像的融合。图像拼接的方法很多,不同的算法步骤会有一定差异,但大致的过程是相同的。
4、图像拼接分为四个步骤：图像匹配(registration)、重投影(reprojection)、缝合(stitching)和融合(blending)。
5、图像匹配：是指一对描绘相同场景之间的几张图片的几何对应关系，一组照片可以是不同时间不同位置的拍摄，或者由多个传感器同时拍摄多张图像。
6、重投影：通过图像的几何变换，把一系列图片转换成一个共同的坐标系
7、缝合：通过合并重叠部分的像素值并保持没有重叠的像素值使之生成更大画布的图像
8、融合：通过几何和光度偏移错误通常导致对象的不连
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，提供一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，用于对继电保护柜端子排进行图像拼接。
2、本专利技术的技术方案是：一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，包括以下步骤：
3、s1.图像预处理,图像预处理采用数字图像处理的基本操作，去噪和图像增强，去噪算法采用非局部均值滤波算法；
4、s2.图像配准，特征点被检测出来之后，得到两幅待拼接图的匹配点集，接下来进行图像的配准；
5、s3.图像融合，使用multi-band bleing策略实现图像融合，获得拼接的全景图以后，进行去黑边裁剪处理，即可得到符合要求的全景图。
6、进一步的，所述的步骤s1具体如下：
7、非局部均值滤波算法需要遍历整个原图像：首先取出一个原图像pixel，以该pixel坐标为中心，圈出一大、一小两个矩形，大的矩形表示纹理替换搜索区域r，小的矩形表示待处理pixel的纹理区域l，将r矩形区域，分成若干个和l矩形区域一样的大小的矩形li，计算出每块li和l之间的权重，将l的像素值都设置为0，然后根据l与每块li的权重w，叠加当前l的像素值为：w×li，将l和每块li之间的权重w，同样累加起来到wall,所有li遍历完了之后，就得到了经过去噪处理之后的l区域像素。
8、图像预处理：
9、遍历读取指定后缀的图像文件，判断分辨率是否统一，并resize到统一尺寸。
10、图像预处理采用数字图像处理的基本操作，去噪和图像增强，去噪算法采用非局部均值滤波算法，该算法需要遍历整个原图像：首先取出一个原图像pixel，以该pixel坐标为中心，圈出一大、一小两个矩形，大的矩形表示纹理替换搜索区域r，小的矩形表示待处理pixel的纹理区域l，将r矩形区域，分成若干个和l矩形区域一样的大小的矩形li，计算出每块li和l之间的权重，将l的像素值都设置为0，然后根据l与每块li的权重w，叠加当前l的像素值为：w×li，将l和每块li之间的权重w，同样累加起来到wall,所有li遍历完了之后，就得到了经过去噪处理之后的l区域像素，图像增强算法采用laplace变换，图像进行二阶微分操作可以突出图像边缘，构造出应该同性滤波器，其对图像方向的变化不敏感，将laplace变换的结果按照一定比例加入到原灰度图像中实现图像增强。
11、进一步的，所述的步骤s2具体如下：
12、特征点被检测出来之后，得到两幅待拼接图的匹配点集，接下来进行图像的配准，将两张图像转换为同一坐标下，使用findhomography函数求变换矩阵，findhomography函数所要用到的点集为point2f类型，对刚得到的点集goodmatchepoints再做一次处理，使其转换为point2f类型的点集，然后用imagepoints1,imagepoints2去求变换矩阵，并且实现图像配准。
13、优选的，所述的findhomography函数的参数中选泽cv_ransac。这表明选择ransac算法，可以继续筛选可靠匹配点，这使得匹配点解更为精确。
14、进一步的，所述的步骤s3具体如下：
15、使用multi-band bleing策略实现图像融合，采用laplacian金字塔，通过对相邻两层的高斯金字塔进行差分，将原图分解成不同尺度的子图，对每一个之图进行加权平均，得到每一层的融合结果，最后进行金字塔的反向重建，得到最终融合效果过程，最终通过graph cut寻找拼接缝，最后要做的就是寻找一个切割缝，当找到这条缝之后，左边的像素从a中拷贝而来，而右边的像素则从b中拷贝而来即可，接下来就可以不断的拼合更多的patch，目标是用越来越多次的覆盖输出图片中的缝隙，使得图像重合部分越来越多，直到代价值收敛，获得算法拼接的全景图以后，进行去黑边裁剪处理，即可得到符合要求的全景图。
16、具体的，所述的通过graph cut寻找拼接缝的过程具体如下：
17、把两个patch拼合到一起，它们首先被放置为有一定重合区域，为了让两者之间的缝隙尽可能的不明显，需要知道一个分割线，在这个分割线的左边，图像像素由a贡献，相反在其右边，图像像素则由b贡献，这里将输出的图像看做是由graph所表示，并且给这个graph两个端点，一个是a，一个是b，重合区域的像素，从某个连接上剪掉某些连接，并且要使得被剪掉的连接的代价之和最小化，这是最典型的图算法中的最小割问题，它也对应着所谓的最大流问题；这里假设在重合区域两个相邻的输出像素分别是s和t，知道输出的像素既可能来自于a，也可能来自于b，于是用a(s)，b(s)来表示s点在a图和b图的颜色,用a(t)，b(t)来表示t点在a图和b图的颜色；于是，s点和t点的连接的代价被定义为：
18、m(s，t，a，b)＝||a(s)-b(s)||+||a(t)-b(t)||
19、最后要做的就是寻找一个切割缝，最小化m(s,t,a,b),当找到这条缝之后，左边的像素从a中拷贝而来，而右边的像素则从b中拷贝而来即可，接下来就可以不断的拼合更多的patch，目标是用越来越多次的覆盖输出图片中的缝隙，使得图像重本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的步骤S1具体如下：
3.根据权利要求2所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的步骤S2具体如下：
4.根据权利要求3所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的findHomography函数的参数中选泽CV_RANSAC。
5.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的步骤S3具体如下：
6.根据权利要求5所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的通过graph cut寻找拼接缝的过程具体如下：
7.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的去噪算法采用BM3D算法。
8.根据权利要求7所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的BM3D算法，其主要步骤分为基础估计和最终估计，在这两大步中，分别又有三小步：相似块分组，协
9.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的特征是要匹配的两个输入图像中的元素，为了给图像提供更好的特征匹配，采用角点检测，进行定量测量；在视点变化时，角点特征是稳定的；角点检测算法：Harris角点检测算法、SIFT特征点检测算法、SURF特征点检测算法。
10.根据权利要求9所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的Harris角点检测原理是利用移动的窗口在图像中计算灰度变化值，其中关键流程包括转化为灰度图像，计算差分图像，高斯平滑，计算局部极值，确认角点。
...【技术特征摘要】
1.一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的步骤s1具体如下：
3.根据权利要求2所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的步骤s2具体如下：
4.根据权利要求3所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的findhomography函数的参数中选泽cv_ransac。
5.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的步骤s3具体如下：
6.根据权利要求5所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的通过graph cut寻找拼接缝的过程具体如下：
7.根据权利要求1所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的去噪算法采用bm3d算法。
8.根据权利要求7所述的一种继电保护柜端子排全景图拼接方法，其特征在于：所述的bm3d算法，其主要步骤分为基础估计和最终估计，在这两大步中，分别又有三小步：相似块分组，协同滤波和聚合，在基础估计中，第一步相似块分组的主要任务是在噪声图像中选择一些像素块作为参考，然后在这些像素块周围适当区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗振威，郭亮，黄伟杰，晏梦璇，易启胜，陈钢，郭嘉宇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司江门供电局，
类型：发明
国别省市：
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