【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像拼接，具体而言，涉及一种图像拼接方法、系统及可读存储介质。
技术介绍
1、图像拼接技术是将多张有重叠部分的图像拼接成一幅图像的技术，在机器视觉领域非常常用。常规的图像拼接方法主要有基于特征匹配的方法和基于标定板转换的方法，但常规的方法存在很多问题和缺点。
2、基于特征匹配的方法的原理为针对要拼接的图像进行两两特征点匹配，根据匹配的特征点，计算转换矩阵，通过转换矩阵将其中一张图变换到另一张图的坐标系中进行拼接，但该方法对特征点的要求较高，如果两张图像中存在大量相似的特征点，可能会导致特征点配对错误造成拼接不稳定。
3、基于标定板转换的方法原理为将其中一张图的图像坐标系转换到标定板坐标系，再转换到另一张图的图像坐标系进行拼接，能有效避免因为特征点匹配错误导致的拼接不稳定。但其需要多次坐标转换，转换的过程中容易产生误差。并且对标定板的要求较高，标定板需要满足在图像中能直接读出标定板坐标系，否则无法计算图像坐标系到标定板坐标系再到图像坐标系的转换关系，其转换关系计算过程相对较为麻烦。同时多次转换在实际拼接的过程中会带来更多的耗时，图像较大的情况下影响使用效率。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种图像拼接方法、系统及可读存储介质。通过设计一种由黑色标记物与许多小孔组成的标定板和转换关系计算方法，利用两幅图像之间分别完成对小孔质心坐标的提取和一一配对，直接通过多点计算转换矩阵，以提高图像拼接的精度与速度。本申请第一方面提供了一种图像拼接方法，所述方
2、获取第一视野和第二视野的标定板图像，所述标定板图像内部分布若干个有序圆孔的黑色长方标记物形构成；
3、对第一视野和第二视野的标定板图像进行关系转换，获得第一视野和第二视野图像之间的单应性矩阵，作为两幅拼接图像之间的转换矩阵；
4、获取与标定板图像相同的视角获取第一视野和第二视野的拼接图像，分别为第一拼接图像和第二拼接图像；
5、利用转换矩阵对第一拼接图像和第二拼接图像进行转换，并根据转换结果进行拼接得到初步拼接图像；
6、根据初步拼接图像，分别计算第一拼图像接到初步拼接图像的单应性矩阵h1和第二拼接图像到初步拼接图像之间的单应性矩阵h2；
7、将第一拼接图像和第二拼接图像分别通过单应性矩阵h1和单应性矩阵h2变换到初步拼接图像中，并对变换后的重叠区域进行像素融合，获得拼接后的图像。
8、可选地，所述对第一视野和第二视野的标定板图像进行关系转换，获得第一视野和第二视野图像之间的单应性矩阵，具体包括：
9、对标定板图像阈值分割，获取标定板图像的第一亮度区域和第二亮度区域；所述第二亮度区域的亮度值高于第一亮度区域的亮度值
10、以第一亮度区域的连通域为发暗连通域，对标定板图像的发暗连通域进行孔填充；
11、按面积过滤发暗连通域，保留面积大于设定阈值的发暗连通域；
12、在面积大于设定阈值的发暗连通域中筛选出矩形度最高的连通域，即为标记物；
13、提取标记物的最小包围框，获取标记物的最小包围框上边缘的两个角点；
14、根据最小包围框上边缘的两个角点计算出上边缘的直线函数；
15、对第二亮度区域进行干扰屏蔽，获取到标定板图像内部的发亮连通域；
16、按照面积筛选圆孔的连通域，并计算出每个圆孔连通域的质心，获取到圆孔质心集合set1；
17、根据上边缘的直线函数计算每一个圆孔质心到标记物上边缘的垂直距离，将圆孔质心集合set1按照垂直距离从小到大进行排序，获取到圆孔质心集合set2；
18、对圆孔质心集合set2按照横坐标从小到大进行局部排序，获取到最终的圆孔质心集合set；
19、对第一视野和第二视野的标定板图像进行圆孔坐标提取，分别获取到两个顺序一一对应的圆孔质心集合；
20、通过两个一一对应的圆孔质心集合，计算第一视野的标定板图像和第二视野的标定板图像之间的单应性矩阵h，并保存。
21、可选地，所述标定板图像的第一亮度区域的连通域为标定板图像的二值图中相连的白色区域。
22、可选地，所述矩形度的计算公式为：
23、，
24、其中，y 为矩形度，为最小包围框面积，为标记物连通域像素面积。
25、可选地，所述干扰屏蔽具体为：提取标记物二值图和第二亮度区域二值图，并将标记物二值图映射到第二亮度区域二值图中，将第二亮度区域二值图中对应标记物二值图中像素为黑的区域灰度值设置为255。
26、可选地，所述对圆孔质心集合set2按照横坐标从小到大进行局部排序，其局部排序规则为：
27、判断最小包围框上边缘是长边还是短边的信息，确定最小包围框上边缘每行有圆孔的数量；
28、设最小包围框上边缘每行的圆孔数量为x，根据圆孔的数量对圆孔质心集合set2进行遍历，每x个孔按照从小到大排序依次排序。
29、可选地，所述根据初步拼接图像，分别计算第一拼接图像到初步拼接图像的单应性矩阵h1和第二拼接图像到初步拼接图像之间的单应性矩阵h2，具体为：
30、计算第一拼接图像和第二拼接图像的角点：
31、设第一拼接图像的高度为，宽度为；第二拼接图像的高度为，宽度为；
32、则第一拼接图像的四个角点分别为、、、；
33、第二拼接图像的四个角点分别为、、、；
34、将第二拼接图像的角点坐标通过单应性矩阵h变换到第一拼接图像的坐标系中，变换公式为：p"=p'*h，再对p"进行归一化，获取到新的四个角点坐标，，，；
35、通过第一拼接图像的四个角点坐标和第二拼接图像转换后的四个角点坐标，计算出拼接后的初步拼接图像尺寸；
36、初步拼接图像的宽度为：
37、；
38、初步拼接图像的高度为：
39、；
40、计算出第一拼接图像的角点和第二拼接图像的角点在初步拼接图像中对应的坐标：
41、第一拼接图像的角点和第二拼接图像的角点都减去，即为在初步拼接图像中对应的坐标；
42、其中，，
43、，
44、通过转换前后的对应的图像角点坐标，分别计算第一拼接图像到初步拼接图像之间的单应性矩阵h1和第二拼接图像到初步拼接图像之间的单应性矩阵h2。
45、可选地，所述对变换后的重叠区域进行像素融合，融合模式包括：
46、均值融合：第一拼接图像和第二拼接图像中对应像素取均值；
47、最大值融合：第一拼接图像和第二拼接图像中对应的像素取最大值；
48、最小值融合：第一拼接图像和第二拼接图像中对应的像素取最小值；
49、接尾融合：重叠区域直接覆盖第二拼接图像。
50、本专利技术第二方面提供了一种图像拼接系统，包括存储器和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述对第一视野和第二视野的标定板图像进行关系转换，获得第一视野和第二视野图像之间的单应性矩阵，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述标定板图像的第一亮度区域的连通域为标定板图像的二值图中相连的白色区域。
4.根据权利要求3所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述矩形度的计算公式为：，
5.根据权利要求4所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述干扰屏蔽具体为：提取标记物二值图和第二亮度区域二值图，并将标记物二值图映射到第二亮度区域二值图中，将第二亮度区域二值图中对应标记物二值图中像素为黑的区域灰度值设置为255。
6.根据权利要求5所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述对圆孔质心集合Set2按照横坐标从小到大进行局部排序，其局部排序规则为：
7.根据权利要求3所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述根据初步拼接图像，分别计算第一拼接图像到初步拼接图像的单应性矩阵H1和第二拼接
8.根据权利要求3所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述对变换后的重叠区域进行像素融合，融合模式包括：
9.一种图像拼接系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中包括图像拼接方法程序，所述图像拼接方法程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的一种图像拼接方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括图像拼接方法程序，所述图像拼接方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的一种图像拼接方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述对第一视野和第二视野的标定板图像进行关系转换，获得第一视野和第二视野图像之间的单应性矩阵，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述标定板图像的第一亮度区域的连通域为标定板图像的二值图中相连的白色区域。
4.根据权利要求3所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述矩形度的计算公式为：，
5.根据权利要求4所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述干扰屏蔽具体为：提取标记物二值图和第二亮度区域二值图，并将标记物二值图映射到第二亮度区域二值图中，将第二亮度区域二值图中对应标记物二值图中像素为黑的区域灰度值设置为255。
6.根据权利要求5所述的一种图像拼接方法，其特征在于，所述对圆孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡超鹏，周才健，陈安，周柔刚，
申请(专利权)人：杭州汇萃智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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