一种图像拼接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种图像拼接方法及装置，包括：获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；确定所述多张图像中待拼接的相邻图像，其中，所述相邻图像为拍摄空间重叠的两张图像；对所述相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵；根据所述变换矩阵，将所述相邻图像进行图像融合，获得拼接图像；对所述拼接图像进行弧形畸变校正，获得全景图像。本发明专利技术实施例提供的图像拼接方法，对于获取的旋转摄像头连续拍摄的图像，先确定待拼接图像的相邻图像，对相邻图像进行图像配准和图像融合，获得拼接图像，对拼接图像的弧形畸变进行校正，从而使获得的全景图像没有弧形畸变，视觉效果好。

Image stitching method and device

The present invention relates to a device and an image mosaic method comprises the following steps: acquiring image rotating camera continuous shooting; adjacent images to be spliced, determining the multiple images in the two images of the adjacent image shooting space overlap; image registration of the adjacent images, to obtain the transformation matrix the adjacent image; based on the transformation matrix, the adjacent images mosaic image; the image mosaic is radial distortion correction, obtain the panoramic image. Image mosaic method provided by the embodiment of the invention, the image for the rotation of the camera to obtain continuous shooting, first determine the adjacent image images, image registration and image fusion of adjacent images, image mosaic, mosaic image of the arc distortion correction, thus obtaining panoramic images without radial distortion, visual good effect.

【技术实现步骤摘要】
一种图像拼接方法及装置
本专利技术涉及图像拼接
，尤其涉及一种图像拼接方法及装置。
技术介绍
图像拼接技术是一个日益流行的研究领域，它已经成为照相绘图学、计算机视觉、图像处理和计算机图形学研究中的热点。一系列空间重叠的图像，通过图像拼接技术处理，构成一个无缝的、高清晰的图像，拼接后的图像具有比单个图像更高的分辨率和更大的视野。图像拼接技术在多个领域中有所应用，在军事领域的夜视成像技术中，无论夜视微光还是红外成像设备都会由于摄像器材的限制而无法拍摄视野宽阔的图片。使用图像拼接技术，在根据拍摄设备和周围景物的情况进行分析后，就可以将通过转动的拍摄器材拍摄的涵盖周围360度景物的多幅图像进行拼接，从而实时地得到超大视角甚至是360度角的全景图像，这在红外预警中起到了很大的作用。在微小型履带式移动机器人项目中，由于单目视觉不能满足机器人的视觉导航需要，并且单目视觉机器人的视野范围明显小于双目视觉机器人的视野。而利用图像拼接技术，将机器人双目采集的图像进行拼接，可以增大机器人的视野，给机器人的视觉导航提供方便。另外，在医学图像处理方面，显微镜或超声波的视野较小，医师无法通过一幅图像进行诊视，同时对于大目标图像的数据测量也需要把不完整的图像拼接为一个整体；因此，把相邻的各幅图像拼接起来是实现远程数据测量和远程会诊的关键环节。尤其在遥感
中，利用图像拼接技术将遥感卫星拍摄到的有失真地面图像拼接成比较准确的完整图像，是作为进一步研究的依据。上述情况下一般为特征提取、特征匹配以及图像融合方法对图像进行拼接，从而形成融合后的全景图像。由于融合后的全景图像会存在弧形畸变、光学镜头畸变等特点，因此，目前常用的拼接方法，在图像融合后需要进行畸变校正。但是，由于常用的旋转摄像头拍摄的图像，融合后的弧形畸变比较严重，而目前的图像拼接技术，在图像融合后只针对光学镜头畸变进行校正，没有对弧形畸变进行校正，导致拼接后的图像视觉效果不好。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种图像拼接方法及装置。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种图像拼接方法，包括：获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；确定所述多张图像中待拼接的相邻图像，其中，所述相邻图像为拍摄空间重叠的两张图像；对所述相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵；根据所述变换矩阵，将所述相邻图像进行图像融合，获得拼接图像；对所述拼接图像进行弧形畸变校正，获得全景图像。优选地，所述确定所述多张图像中待拼接的相邻图像之前，还包括：对所述多张图像进行预处理，去除所述图像中的噪声。优选地，所述对相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵，包括：对所述相邻图像提取sift特征，将所述sift特征形成特征集；利用k-dtree和BBF算法对所述sift特征形成的特征集进行匹配，获得所述相邻图像的特征对；利用RANSAC算法对所述特征对提纯，通过提纯的特征对，计算所述变换矩阵。优选地，所述对所述拼接图像进行弧形畸变校正，包括：获取所述拼接图像各列的像素点个数；判断非中心列的像素点个数是否大于中心列的像素点个数；若所述非中心列的像素点个数大于所述中心列的像素点个数，将所述非中心列的两端去除n个像素点，其中，n为所述非中心列的像素点个数与所述中心列的像素点个数之差。优选地，所述对所述拼接图像进行弧形畸变校正，包括：若所述非中心列的像素点个数小于所述中心列的像素点个数，确定需要插入的目标像素点个数，其中，所述目标像素点的个数为所述中心列的像素点个数与非中心列的像素点个数之差；结合所述拼接图像，确定目标像素点的坐标；根据所述目标像素点的坐标，通过双线性插值计算所述目标像素点的像素值；将所述像素值插到所述目标像素点的坐标位置。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种图像拼接装置，包括：图像获取模块，用于获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；相邻图像确定模块，用于确定所述多张图像中待拼接的相邻图像，其中，所述相邻图像为拍摄空间重叠的两张图像；图像配准模块，用于对所述相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵；图像融合模块，用于根据所述变换矩阵，将所述相邻图像进行图像融合，获得拼接图像；弧形畸变校正模块，用于对所述拼接图像进行弧形畸变校正，获得全景图像。优选地，还包括：预处理模块，用于对所述多张图像进行预处理，去除所述图像中的噪声。优选地，所述图像配准模块包括：特征提取单元，用于对所述相邻图像提取sift特征，将所述sift特征形成特征集；特征匹配单元，用于利用k-dtree和BBF算法对所述sift特征形成的特征集进行匹配，获得所述相邻图像的特征对；特征对提纯单元，用于利用RANSAC算法对所述特征对提纯，通过提纯的特征对，计算所述变换矩阵。优选地，所述弧形畸变校正模块包括：像素点个数获取单元，用于获取所述拼接图像各列的像素点个数；判断单元，用于判断非中心列的像素点个数是否大于中心列的像素点个数；校正单元，用于若所述非中心列的像素点个数大于所述中心列的像素点个数，将所述非中心列的两端去除n个像素点，其中，n为所述非中心列的像素点个数与所述中心列的像素点个数之差。优选地，所述弧形畸变校正模块还包括：目标像素点个数确定单元，用于若所述非中心列的像素点个数小于所述中心列的像素点个数，确定需要插入的目标像素点个数，其中，所述目标像素点的个数为所述中心列的像素点个数与非中心列的像素点个数之差；目标像素点坐标确定单元，用于结合所述拼接图像，确定目标像素点的坐标；双线性插值单元，用于根据所述目标像素点的坐标，通过双线性插值计算所述目标像素点的像素值；像素值插入单元，用于将所述像素值插到所述目标像素点的坐标位置。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例提供一种图像拼接方法及装置，包括：获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；确定所述多张图像中待拼接的相邻图像，其中，所述相邻图像为拍摄空间重叠的两张图像；对所述相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵；根据所述变换矩阵，将所述相邻图像进行图像融合，获得拼接图像；对所述拼接图像进行弧形畸变校正，获得全景图像。本专利技术实施例提供的图像拼接方法，对于获取的旋转摄像头连续拍摄的图像，先确定待拼接图像的相邻图像，对相邻图像进行图像配准和图像融合，获得拼接图像，对拼接图像的弧形畸变进行校正，从而使获得的全景图像没有弧形畸变，视觉效果好。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种图像拼接方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种图像配准的方法流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种弧形校正的方法流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种弧形校正的方法流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种图像拼接装置的结构示意图。具体实施方式这里本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拼接方法，其特征在于，包括：获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；确定所述多张图像中待拼接的相邻图像，其中，所述相邻图像为拍摄空间重叠的两张图像；对所述相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵；根据所述变换矩阵，将所述相邻图像进行图像融合，获得拼接图像；对所述拼接图像进行弧形畸变校正，获得全景图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像拼接方法，其特征在于，包括：获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；确定所述多张图像中待拼接的相邻图像，其中，所述相邻图像为拍摄空间重叠的两张图像；对所述相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵；根据所述变换矩阵，将所述相邻图像进行图像融合，获得拼接图像；对所述拼接图像进行弧形畸变校正，获得全景图像。2.根据权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，所述确定所述多张图像中待拼接的相邻图像之前，还包括：对所述多张图像进行预处理，去除所述图像中的噪声。3.根据权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，所述对相邻图像进行图像配准，获得所述相邻图像的变换矩阵，包括：对所述相邻图像提取sift特征，将所述sift特征形成特征集；利用k-dtree和BBF算法对所述sift特征形成的特征集进行匹配，获得所述相邻图像的特征对；利用RANSAC算法对所述特征对提纯，通过提纯的特征对，计算所述变换矩阵。4.根据权利要求1所述的图像拼接方法，其特征在于，所述对所述拼接图像进行弧形畸变校正，包括：获取所述拼接图像各列的像素点个数；判断非中心列的像素点个数是否大于中心列的像素点个数；若所述非中心列的像素点个数大于所述中心列的像素点个数，将所述非中心列的两端去除n个像素点，其中，n为所述非中心列的像素点个数与所述中心列的像素点个数之差。5.根据权利要求4所述的图像拼接方法，其特征在于，所述对所述拼接图像进行弧形畸变校正，包括：若所述非中心列的像素点个数小于所述中心列的像素点个数，确定需要插入的目标像素点个数，其中，所述目标像素点的个数为所述中心列的像素点个数与非中心列的像素点个数之差；结合所述拼接图像，确定目标像素点的坐标；根据所述目标像素点的坐标，通过双线性插值计算所述目标像素点的像素值；将所述像素值插到所述目标像素点的坐标位置。6.一种图像拼接装置，其特征在于，包括：图像获取模块，用于获取旋转摄像头连续拍摄的多张图像；相邻图像确...

【专利技术属性】
技术研发人员：于虹，蔡成涛，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：云南,53