冰芯光学特性图像采集处理方法技术

本发明专利技术公开了一种冰芯光学特性图像采集处理方法，方法包括以下步骤：拍摄多幅冰芯照片；对多幅冰芯照片进行图像拼接；对拼接后的全景冰芯图像进行光学分析，其特征在于，图像拼接包括以下步骤：图像预处理，采用直方图均衡化方法将冰芯照片进行非线性拉伸，重新分配像素值；图像匹配区域定位，确定相邻两幅照片的重叠区域，进行特征点的提取和配准；图像特征提取，采用FAST函数进行角点检测；图像特征匹配，以两个特征点描述符之间的欧氏距离作为特征点匹配的相似度准则；图像融合，采用加权平均融合进行图像平滑过渡后无缝拼接。本发明专利技术针对冰芯特征点稀少的问题，采用改进的图像拼接方法，高效、快速的合成冰芯全景图。

Image acquisition and processing method for optical characteristics of ice core

The invention discloses a processing method of ice core optical characteristics of the image, the method includes the following steps: shooting multiple photos of ice; image mosaic pieces of ice core photos; optical analysis of the panoramic image mosaic after ice core, which is characterized in that the image mosaic which comprises the following steps: image preprocessing, using histogram equalization method the ice photo nonlineartensile redistribution, pixel value; image matching location, determine the overlap area of two adjacent images, extraction and registration feature points; image feature extraction, mining corner detection using FAST function; image feature matching based on Euclidean between two point descriptor distance as feature points the matching similarity criterion; image fusion, using the weighted average fusion image smoothing after seamless splicing. In view of the scarcity of the ice core features, the improved image mosaic method is adopted to synthesize the ice core panorama efficiently and quickly.

【技术实现步骤摘要】
冰芯光学特性图像采集处理方法
本专利技术属于图像处理领域，特别涉及一种冰芯光学特性图像采集处理方法。
技术介绍
冰芯是冰钻从冰川上部向下钻取的圆柱状冰体。降雪过程沉积到冰川内部的多种物质与化学成分，包括气溶胶微粒、火山尘埃、放射性物质及其同位素、大气成分、人类排放的固体与气体成分等，都能被保存在冰芯记录中[1]。利用定年技术与实验室分析，可以得到冰芯中不同气候环境指标的变化，重建过去不同时间尺度的气候环境时间变化过程。冰芯作为气候环境信息的载体，具有保真性强、信息量大、分辨率高、时间尺度长等优点，堪称“无字的环境密码档案库”。目前，国外已经研制出多套冰芯光学测定仪。日本在2003年就已经研制出了一套冰芯光学测定仪，该冰芯光学测定仪被应用于DomeFujiicecoreprojectII。该光学测定仪的扫描速度在5mm/s左右，测量的冰芯样品长度1.5米，整条冰芯扫描下来用时6分钟左右。美国国家冰芯实验室在2007年也研制出了一套冰芯光学测定仪。该冰芯光学测定仪的扫描分辨率为0.05mm到1mm。具有自动光学图像采集和数据处理的功能。然而，这些设备不能够抵抗极地的恶劣环境，只能在实验室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰芯光学特性图像采集处理方法，包括以下步骤：拍摄多幅冰芯照片；对多幅冰芯照片进行图像拼接；对拼接后的全景冰芯图像进行光学分析，其特征在于，所述图像拼接包括以下步骤：图像预处理，采用直方图均衡化方法将冰芯照片进行非线性拉伸，重新分配像素值；图像匹配区域定位，确定相邻两幅照片的重叠区域，进行特征点的提取和配准；图像特征提取，采用FAST函数进行角点检测；图像特征匹配，以两个特征点描述符之间的欧氏距离作为特征点匹配的相似度准则；图像融合，采用加权平均融合进行图像平滑过渡后无缝拼接。

【技术特征摘要】
1.一种冰芯光学特性图像采集处理方法，包括以下步骤：拍摄多幅冰芯照片；对多幅冰芯照片进行图像拼接；对拼接后的全景冰芯图像进行光学分析，其特征在于，所述图像拼接包括以下步骤：图像预处理，采用直方图均衡化方法将冰芯照片进行非线性拉伸，重新分配像素值；图像匹配区域定位，确定相邻两幅照片的重叠区域，进行特征点的提取和配准；图像特征提取，采用FAST函数进行角点检测；图像特征匹配，以两个特征点描述符之间的欧氏距离作为特征点匹配的相似度准则；图像融合，采用加权平均融合进行图像平滑过渡后无缝拼接。2.根据权利要求1所述的冰芯光学特性图像采集处理方法，其特征在于，所述图像预处理包括以下步骤：统计原始输入图像各灰度级的像素数目ni，i＝0，1，...L-1，其中L为灰度总级数；计算原始图像直方图，即各灰度级的概率密度Pi，根据下式获得，其中，n为原始图像的总像素数、ri为灰度级i；计算累计分布函数sk，根据下式获得，计算最后的输出灰度级gk，根据下式获得，gk＝INT[(L-1)sk(rk)+0.5]/(L-1)，其中，INT[]是取整算符。3.根据权利要求2所述的冰芯光学特性图像采集处理方法，其特征在于，所述图像特征提取包括以下步骤：以一个像素p为中心，半径为3的圆上选取16个像素点，与中心点像素值做差，根据下式得到满足不等式的个数，其中，I(x)为边上像素点的像素值，I(p)为中心点的像素值，εd为设定的阈值，N为满足不等式的个数；如果N＞12，则此点作为一个候选角点，否则，删除；对图像进行非极大值抑制，如果以特征点p为中心的一个邻域内有多个特征点，判断每个特征点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：史剑光，董天骄，于海滨，贝琛圆，江晓，营方全，刘敬彪，安春雷，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33