一种图像拼接方法技术

本发明专利技术公开了一种图像拼接方法，包括如下步骤：步骤1，输入拥有重叠区域的两幅图像；步骤2，对输入的图像进行预处理；步骤3，对图像进行匹配对齐；步骤4，将匹配对齐后的图像进行融合。

An image mosaic method

The invention discloses an image mosaic method, which comprises the following steps: step 1, input two images with overlapping areas; step 2, preprocess the input images; step 3, match and align the images; step 4, fuse the matched and aligned images.

【技术实现步骤摘要】
一种图像拼接方法
本专利技术涉及一种图像拼接方法。
技术介绍
视觉是人类获取外部信息的最重要途径，人们已经不满足于仅仅从单幅图像上获取信息。图像拼接技术应运而生，目前为止，它已经广泛地应用于生活的各个角落。今天的高分辨率数字地图和卫星照片就应用了数字图像的拼接技术，大部分的数码相机和手机也应用此项技术衍生出各种功能，比如360度全景图片等。现有的图像拼接技术存在许多不足，比如计算量大、实时性很差、算法较为复杂等。
技术实现思路
针对现有技术的步骤，本专利技术提供了一种图像拼接方法，包括如下步骤：步骤1，输入拥有重叠区域的两幅图像；步骤2，对输入的图像进行预处理；步骤3，对图像进行匹配对齐；步骤4，将匹配对齐后的图像进行融合(参考文献：朱炼，孙枫，夏芳莉，等.图像融合研究综述[J].传感器与微系统，2014)。步骤2包括：对输入的图像进行几何畸变校正和噪声点的抑制，使得图像不存在明显的几何畸变(参考文献：范承啸，韩俊，熊志军，等.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学，2009)。步骤3包括：步骤3-1，输入的两幅图像分别记为I1、I2，则图像I2上的像素I2(x,y)在图像I1上存在如下映射关系：I2(x,y)＝I1[s(xcosβ0+ysinβ0)+Δx，s(-xsinβ0+ycosβ0)+Δy]，(1)即图像I2上一点的横坐标x在图像I1上映射为s(xcosβ0+ysinβ0)+Δx，图像I2上一点的纵坐标y在图像I2上映射为s(-xsinβ0+ycosβ0)+Δy，β0为旋转角，s为尺度因子，Δx和Δy分别表示平移的横坐标参数和平移的纵坐标参数；步骤3-2，得到旋转角β0和尺度因子s的值后(通过采集图像I1、I2的特征值得到旋转角β0和尺度因子s的值，参考文献：韩龙，郭立，李玉云.SIFT算法的并行实现及应用[J].计算机工程与应用，2010)，根据公式(1)对图像I1、I2进行旋转对齐；步骤3-3，旋转对齐后的图像I1、I2变成了平移关系，使用相位相关法完成匹配(参考文献：LoweDG.Objectrecognitionfromlocalscale-invariantfeatures[C]//TheProceedingsoftheSeventhIEEEInternationalConferenceonComputerVision,1999)。步骤4包括(参考文献：CN2015101861337，一种基于多尺度全局特征和局部特征的图像分类方法)：步骤4-1：计算输入图像的灰度图像，其中输入图像属于RGB颜色空间，每个像素由红，绿，蓝三个颜色值决定，每种颜色取值范围0～255，计算后的灰度图像每个像素由一个灰度值决定，灰度值取值范围0～255；步骤4-2：计算灰度图像的Canny边缘图像和Sobel边缘图像，其中，Canny边缘图像和Sobel边缘图像都属于二值图像，每个像素取值0或1；步骤4-3：分别计算Canny边缘图像的特征向量场和Sobel边缘图像的特征向量场，计算得到的特征向量场在每个像素处，其值为一个向量，表示该像素处场值的大小和方向；步骤4-4：分别计算Canny特征向量场的显著区域和Sobel特征向量场的显著区域，其中，显著区域表现为二值图像，像素值为0表示该像素不属于显著区域，像素值为1表示该像素属于显著区域；步骤4-5：计算Canny显著区域和Sobel显著区域的交集，得到这两种显著区域的重合区域，过滤后作为最终显著区域；步骤4-6：提取最终显著区域的空间分布特征；步骤4-7：根据最终显著区域，保留其对应位置处输入图像的像素值，提取这些像素值的颜色特征，颜色特征包括RGB颜色特征，HSV颜色特征和灰度颜色特征，RGB颜色指红色Red，绿色Green和蓝色Blue首字母缩写，HSV颜色指色调Hue，饱和度Saturation和亮度Value首字母缩写；步骤4-8：合并步骤4-6得到的空间分布特征和步骤4-7得到的颜色特征，得到输入图像的全局特征，将输入图像I1、I2的全局特征进行融合，得到最终目标图像。有益效果：本专利技术方法能够显著缩短图像匹配的时间，实时性较好，能够适用于图像信息量丰富且对实时性要求较高的场合，比如用于无人机遥感图像匹配等。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1为本专利技术流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术提供了一种图像拼接方法，包括如下步骤：步骤1，输入拥有重叠区域的两幅图像；步骤2，对输入的图像进行预处理；步骤3，对图像进行匹配对齐；步骤4，将匹配对齐后的图像进行融合(参考文献：朱炼，孙枫，夏芳莉，等.图像融合研究综述[J].传感器与微系统，2014)。步骤2包括：对输入的图像进行几何畸变校正和噪声点的抑制，使得图像不存在明显的几何畸变(参考文献：范承啸，韩俊，熊志军，等.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学，2009)。步骤3包括：步骤3-1，输入的两幅图像分别记为I1、I2，则图像I2上的像素I2(x,y)在图像I1上存在如下映射关系：I2(x,y)＝I1[s(xcosβ0+ysinβ0)+Δx，s(-xsinβ0+ycosβ0)+Δy]，(1)即图像I2上一点的横坐标x在图像I1上映射为s(xcosβ0+ysinβ0)+Δx，图像I2上一点的纵坐标y在图像I2上映射为s(-xsinβ0+ycosβ0)+Δy，β0为旋转角，s为尺度因子，Δx和Δy分别表示平移的横坐标参数和平移的纵坐标参数；步骤3-2，得到旋转角β0和尺度因子s的值后，根据公式(1)对图像I1、I2进行旋转对齐；步骤3-3，旋转对齐后的图像I1、I2变成了平移关系，使用相位相关法完成匹配(参考文献：LoweDG.Objectrecognitionfromlocalscale-invariantfeatures[C]//TheProceedingsoftheSeventhIEEEInternationalConferenceonComputerVision,1999)。步骤4包括：步骤4-1：计算输入图像的灰度图像，其中输入图像属于RGB颜色空间，每个像素由红，绿，蓝三个颜色值决定，每种颜色取值范围0～255，计算后的灰度图像每个像素由一个灰度值决定，灰度值取值范围0～255；步骤4-2：计算灰度图像的Canny边缘图像和Sobel边缘图像，其中，Canny边缘图像和Sobel边缘图像都属于二值图像，每个像素取值0或1；步骤4-3：分别计算Canny边缘图像的特征向量场和Sobel边缘图像的特征向量场，计算得到的特征向量场在每个像素处，其值为一个向量，表示该像素处场值的大小和方向；步骤4-4：分别计算Canny特征向量场的显著区域和Sobel特征向量场的显著区域，其中，显著区域表现为二值图像，像素值为0表示该像素不属于显著区域，像素值为1表示该像素属于显著区域；步骤4-5：计算Canny显著区域和Sobel显著区域的交集，得到这两种显著区域的重合区域，过滤后作为最终显著区域；步骤4-6：提取最终显著区域的空间分布特征；步骤4-7：根据最终显著区域，保留其对应位置处输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，输入拥有重叠区域的两幅图像；步骤2，对输入的图像进行预处理；步骤3，对图像进行匹配对齐；步骤4，将匹配对齐后的图像进行融合。

【技术特征摘要】
1.一种图像拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，输入拥有重叠区域的两幅图像；步骤2，对输入的图像进行预处理；步骤3，对图像进行匹配对齐；步骤4，将匹配对齐后的图像进行融合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括：对输入的图像进行几何畸变校正和噪声点的抑制，使得图像不存在明显的几何畸变。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3包括：步骤3-1，输入的两幅图像分别记为I1、I2，则图像I2上一坐标点I2(x,y)在图像I1上存在如下映射关系：I2(x,y)＝I1[s(xcosβ0+ysinβ0)+Δx，s(-xsinβ0+ycosβ0)+Δy]，(1)即图像I2上一点的横坐标x在图像I1上映射为s(xcosβ0+ysinβ0)+Δx，图像I2上一点的纵坐标y在图像I2上映射为s(-xsinβ0+ycosβ0)+Δy，β0为旋转角，s为尺度因子，Δx和Δy分别表示平移的横坐标参数和平移的纵坐标参数；步骤3-2，得到旋转角β0和尺度因子s的值后，根据公式(1)对图像I1、I2进行旋转对齐；步骤3-3，旋转对齐后的图像I1、I2变成了平移关系，使用相位相关法完成匹配。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤4包括：步骤4-1：计算输入图像的灰度图像，其中输入图像属于RGB颜色空间，每个像素由红，绿，蓝三个颜色值决定，每种颜色取值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成品，
申请(专利权)人：句容康泰膨润土有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32