【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适于远程塔台全景的自适应暗影消除方法及其在全景图像拼接中的应用。
技术介绍
1、随着我国中小机场数量的不断增多，远程塔台技术的应用需求日益增加，它通过视频拼接、网络传输、智能分析、视景呈现等技术手段，实现异地远程指挥，提供统一、集中、规范的空管保障模式，有助于解决中小机场空管保障能力不足问题。其中，视频拼接融合单元是构成远程塔台光学系统的关键模块，它将覆盖机场区域的多路视频实时拼接成全景视频，以便直观呈现场景全貌。
2、图像暗影是指图像亮度随像素位置到图像中心/对称轴距离增大而逐渐变暗的一种现象，也称为光晕。该现象普遍存在于摄影成像系统，与镜头光学性质、传感器性能及光照情况均有关系。单点相机中存在的图像暗影会导致在拼接结果中出现明暗交替的条纹，极大影响视觉效果。并且，图像暗影特性会虽随天气、光照等因素动态变化，如阴天时的暗影通常较晴天更为明显。
3、现有图像暗影修正方法主要包括图像标定方法和自适应方法，其中图像标定方法是让摄像机拍摄白色标定板，统计所得图像的像素值分布，进而获得修正参数；自适应方法中较为成熟的是基于图像对数熵准则的迭代方法，这类方法的基本技术构思是利用某种评价指标对修正函数参数进行优化，得到最优修正效果。这些方法各有特色，分别适用于不同的场合，但依然存在一定的局限性。例如，图像标定方法一般只适于实验室环境，对灯光、标定板有较高要求，对已投入使用的成像系统，通常不具备标定条件，难以实用；基于图像对数熵的迭代方法的计算量较大，难以实时完成，并且图像对数熵未必能较好评价暗影修正效果
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在满足实时性需求的前提下有效地减轻或消除图像或图像融合中的暗影。
2、本专利技术的技术方案是：一种适于远程塔台全景的自适应暗影消除方法，采用下列方式进行单幅图像的暗影修正：
3、
4、用f(r)拟合图像的列增益函数g(r)，估算f(r)的多项式系数，其中，
5、和i(x,y)分别为修正后图像和修正前图像；
6、f(r)为修正函数，可采用常数项为1的偶次多项式；
7、r为像素(或称像素点)(x,y)至图像中轴(平行于y轴的中轴)的归一化距离。
8、上述f(r)及相应的暗影修正方法适应于暗影特性关于(相对于)图像中轴对称的情形(包括可视为关于图像中轴对称的情形，或可按暗影特性关于图像中轴对称情形处理的各种情形)。
9、进一步地，可以采用下列方式计算图像的列增益函数：
10、g(r)＝ps(x0)/ps(x)，
11、其中，
12、为图像的平滑后列均值函数，ps(x0)为x取值为x0时的ps(x)；
13、xr是预先设定的平滑窗口半径(或者说，宽度的一半)；
14、为图像的列均值函数，p(x′)为x取值为x′时的p(x)；
15、h为图像高；
16、i(x,y)采用灰度图像。
17、可以采用下列方式计算像素(x,y)至图像中轴的归一化距离：
18、r＝(x-x0)/x0，
19、其中，
20、x0为图像中心(x0,y0)的横坐标(x坐标)，坐标系原点在图像的左下角。
21、作为一个优选的实施方式，可以采用下列方式估算f(r)的多项式系数(或称参数)：
22、(a*,b*,c*)＝argmina,b,c∑r(f(r)-g(r))2，
23、其中，
24、f(r)＝1+ar2+br4+cr6，
25、(a*,b*,c*)为估算出的多项式系数(a,b,c)。
26、本专利技术公开的任一种适于远程塔台全景的自适应暗影消除方法在全景图像拼接中的应用，所述全景图像为若干单幅图像的拼接图像(例如，多路视频拼接的全景视频)，在拼接前先对各单幅图像进行暗影修正，以修正后的单幅图像进行全景图像的拼接。
27、例如，所述全景图像可以为由多路视频输出拼接而成的视频全景图像(或称全景视频)，相应地，所述单幅图像分别为多路视频输出的各路视频图像。
28、本专利技术的有益效果是：本专利技术利用图像投影特性拟合暗影修正函数，计算简单快速，同时适用于单路视频的暗影修正及多路视频拼接时的图像预处理，能够在满足实时性要求的同时较好地消除由于图像暗影导致的拼接条纹，提高全景视频质量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适于远程塔台全景的自适应暗影消除方法，采用下式进行单幅图像的暗影修正：
2.如权利要求1所述的自适应暗影消除方法，其特征在于，采用下列方式计算图像的列增益函数：
3.如权利要求1或2所述的自适应暗影消除方法，其特征在于，采用下列方式计算像素(x,y)至图像中轴的归一化距离：
4.如权利要求1或2所述的自适应暗影消除方法，其特征在于，采用下列方式估算f(r)的多项式系数：
5.权利要求1-4中任一项所述的适于远程塔台全景的自适应暗影消除方法在全景图像拼接中的应用，所述全景图像为若干单幅图像的拼接图像，其特征在于在拼接前先对各单幅图像进行暗影修正，以修正后的单幅图像进行全景图像的拼接。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于所述全景图像为由多路视频输出拼接而成的视频全景图像，所述单幅图像分别为多路视频输出的各路视频图像。
【技术特征摘要】
1.一种适于远程塔台全景的自适应暗影消除方法，采用下式进行单幅图像的暗影修正：
2.如权利要求1所述的自适应暗影消除方法，其特征在于，采用下列方式计算图像的列增益函数：
3.如权利要求1或2所述的自适应暗影消除方法，其特征在于，采用下列方式计算像素(x,y)至图像中轴的归一化距离：
4.如权利要求1或2所述的自适应暗影消除方法，其特征在于，采用下列方式估算f(...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，林姝含，
申请(专利权)人：北京天睿空间科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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