一种实现全景图拼接融合的方法、系统设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种实现全景图拼接融合的方法，包括以下步骤：分别对待拼接的各幅图像进行预处理，将重叠图像转换为HSI色彩空间；对得到的HSI色彩空间图像进行对比度contourlet变换；采用逆对比度contourlet变换处理；融合上述图像，并将其转换至RGB色彩空间；将所得RGB色彩空间图像叠加至拼接图中，获得全景图。以及一种实现全景图拼接融合的系统。本发明专利技术提供的实现全景图拼接融合的方法及系统，通过采用对比度contourlet转换，利用其轮廓特性，展示图像的细节特征，很好的过渡重合区域，使得图像融合的更加紧凑、一致。采用本方法，对实现场景图像具有良好的融合效果，非常符合人眼的视觉效果，具有广泛的应用价值。

A Method, System Equipment and Storage Medium for Panoramic Mosaic Fusion

The invention discloses a method for realizing panoramic image mosaic fusion, which comprises the following steps: pre-processing each mosaic image separately, transforming overlapping image into HSI color space; carrying out contrast contourlet transform on the obtained HSI color space image; adopting inverse contrast contourlet transform processing; fusing the above image and transforming it into RGB color space; The obtained RGB color space image is superimposed on the mosaic image to obtain the panorama. And a panoramic mosaic fusion system. The method and system for realizing panoramic image mosaic fusion provided by the invention can display the details of the image by adopting contrast contourlet transformation and utilizing its contour characteristics, so as to make the image fusion more compact and consistent. This method has good fusion effect on real scene images, and is very consistent with human visual effect. It has wide application value.

【技术实现步骤摘要】
一种实现全景图拼接融合的方法、系统设备及存储介质
本专利技术涉及图像处理领域，具体为实现全景图拼接融合的方法及系统。
技术介绍
图像融合是资讯融合与影像处理领域的研究热点。影像融合是将两幅画面中有用的资讯综合到一幅画面中，以获得同一场景更加全面的资讯。影像融合技术的发展可以追溯到20世纪80年代，主要应用于遥感图像、红外图像、医学图像等处理领域。为了实现平滑连续的全景图拼接融合效果，针对全景图拼接的特点，在全景图拼接中(包括图像配备、仿射变换、图像融合等)，影像融合是其中重要的一个环节，它负责图像重合处叠加的优化处理，图像融合的优劣势直接影响到全景画面的效果。目前，全景图像拼接技术有均值融合法、加权平滑融合法、多解析度融合法等。其中，均值融合法是对图像重合部分直接取平均。算法实现容易，但会产生明显的拼接痕迹；加权平滑融合法虽然在均值法的基础上改进不少，但对于图像旋转、错位等情况的处理不尽人意；多解析度融合法虽然可以体现较好的融合效果，但实现较为复杂，且不容易理解。综上，该技术需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的是提供一种拼接融合效果好的实现全景图拼接融合的方法及系统。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术提供一种实现全景图拼接融合的方法，包括以下步骤：分别对待拼接的各幅图像进行预处理，将重叠图像转换为HSI色彩空间；对得到的HSI色彩空间图像进行对比度contourlet变换；采用逆对比度contourlet变换处理；融合上述图像，并将其转换至RGB色彩空间；将所得RGB色彩空间图像叠加至拼接图中，获得全景图。优选的，所述预处理包括：对待拼接的各幅图像进行配准，并对重合区域进行仿射变换。优选的，所述对重合区域进行仿射变换，其包括将图像从RGB色彩空间通过下式转换到HSI色彩空间；其中，RGB分别表示图元的红色、绿色、蓝色分量。优选的，所述进行对比度contourlet变换，包括：对图像进行带通取样，建立拉普拉斯金字塔进行多尺度分解；继续方向分解，得到方向子带。进一步，图像经contourlet变换后得到相应的高频分量和低频分量；其中对于高频分量采用加权融合法进行融合处理；对于低频分量采用求算术平均法进行融合处理。另一方面，本专利技术还提供一种实现全景图拼接融合的系统，包括：图像预处理模块，用于执行步骤分别对待拼接的各幅图像进行预处理，将重叠图像转换为HSI色彩空间；对比度变换模块，用于执行步骤对得到的HSI色彩空间图像进行对比度contourlet变换；采用逆对比度contourlet变换处理；图像融合处理模块，用于执行步骤融合上述图像，并将其转换至RGB色彩空间；将所得RGB色彩空间图像叠加至拼接图中，获得全景图。再一方面，本专利技术还提供一种实现全景图拼接融合的设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的方法。第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行所述的方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的实现全景图拼接融合的方法及系统，通过采用对比度contourlet转换，利用其轮廓特性，展示图像的细节特征，很好的过渡重合区域，使得图像融合的更加紧凑、一致。采用本方法，对实现场景图像具有良好的融合效果，非常符合人眼的视觉效果，具有广泛的应用价值。附图说明图1是本专利技术一实施例的控制示意图；图2是本专利技术另一实施例的控制示意图；图3是本专利技术一实施例的contourlet转换示意图；图4是本专利技术一实施例的方向滤波器组成示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本方案利用彩色空间变换和contourlet变换结合对比度金字塔分解的图像融合演算法。首先进行HSI色彩空间变换，得到图像的亮度特征，然后基于对比度金字塔的contourlet变换对亮度特征进行塔式分解，得到不同的频带特征，再对不同频带进行融合处理。本方案提出的演算法充分利用contourlet变换的轮廓特性，展示了图像的细节特征，从而很好的实现了全景图的拼接融合效果。参照图1-2，本专利技术提供一种实现全景图拼接融合的方法，包括以下步骤：分别对待拼接的各幅图像进行预处理，将重叠图像转换为HSI色彩空间；对得到的HSI色彩空间图像进行对比度contourlet变换；采用逆对比度contourlet变换处理；融合上述图像，并将其转换至RGB色彩空间；将所得RGB色彩空间图像叠加至拼接图中，获得全景图。本实施例的控制方法包括：对图像进行预处理、HSI分解、对比度contourlet变换、融合、逆变换以及HSI重构。对于全景图拼接，首先要进行配准、仿射变换等预处理操作。本方案采用SURF演算法结合二次变向匹配的方法对欲拼接的图像进行配准处理，然后对配准后的图像进行左边的统一变换，即仿射变换。由于在同一地点捕捉的具有重合部分的两幅图像，由于图像采集模块如相机的旋转等，实际图像的坐标会发生变化；因此需要对原图像进行仿射变换。除了上述处理完，为了提高融合图像的品质，还需要对融合前的图像进行曝光补偿、增强、除躁等处理。对于以RGB三原色的形式呈现的彩色图像，在影像处理方面却不能很好的满足人眼的感知。更符合人眼所接受的描述颜色特征的是叫做色调、饱和度、亮度的HSI色彩空间。其中，色调、饱和度又合称为色度。色度与亮度直接表征了人眼感知的色彩信息。对于RGB形式的图像，可通过以下公式转换至HSI色彩空间；其中，RGB分别表示图元的红色、绿色、蓝色分量。参照图3，然后进行对比度contourlet变换；contourlet变换可以很好的捕获图像的方向特征，且具有较低的冗余度。contourlet变换包括：对图像进行带通取样，建立拉普拉斯金字塔进行多尺度分解；采用方向滤波器组继续方向分解，得到方向子带。该两个过程相互独立，利于理解。对比度金字塔，又称比率低通金字塔，其识别效果更有利于人眼辨识。对比度金字塔的构建是通过高斯低通滤波器逐层滤波的过程。如输入的原图像为I(x.y)，定义为第0层I0，经高斯低通滤波得到的每一层为In，则滤波构造下一层的过程为Rd()，可得到：其中，1≤n≤N。由于在低通滤波过程中生成的每一层是低分辨率的，所以要对该低通层做插值处理，生成高频数据。定义插值过程为Ed()i，则：表示In进行k次插值得到In,k，其中，w(m,n)为滤波函数。本方案是基于对比度金字塔的contourlet变换，定义图像的对比度为：其中g表示图像某点的亮度，g1表示该点的背景亮度。定义对比度金字塔为：对比度金字塔是对原图像完整可逆的分解过程，采用对应的逆过程可以复原图像I(x.y)，如下式：contourlet变换包括低通滤波和方向滤波。本方案采用方向滤波器/组进行方向滤波。方向滤波器组(DFB)是一种对图像进行树状结构分解的演算法。参照图4所示为一个4方向DFB的结构，将第一级和第二级分别定为Q0、Q1，对于整个系统而言，下取样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现全景图拼接融合的方法，其特征在于，包括以下步骤：分别对待拼接的各幅图像进行预处理，将重叠图像转换为HSI色彩空间；对得到的HSI色彩空间图像进行对比度contourlet变换；采用逆对比度contourlet变换处理；融合上述图像，并将其转换至RGB色彩空间；将所得RGB色彩空间图像叠加至拼接图中，获得全景图。

【技术特征摘要】
1.一种实现全景图拼接融合的方法，其特征在于，包括以下步骤：分别对待拼接的各幅图像进行预处理，将重叠图像转换为HSI色彩空间；对得到的HSI色彩空间图像进行对比度contourlet变换；采用逆对比度contourlet变换处理；融合上述图像，并将其转换至RGB色彩空间；将所得RGB色彩空间图像叠加至拼接图中，获得全景图。2.根据权利要求1所述的实现全景图拼接融合的方法，其特征在于，所述预处理包括：对待拼接的各幅图像进行配准，并对重合区域进行仿射变换。3.根据权利要求2所述的实现全景图拼接融合的方法，其特征在于，所述对重合区域进行仿射变换，其包括将图像从RGB色彩空间通过下式转换到HSI色彩空间；其中，RGB分别表示图元的红色、绿色、蓝色分量。4.根据权利要求1至3任一项所述的实现全景图拼接融合的方法，其特征在于，所述进行对比度contourlet变换，包括：对图像进行带通取样，建立拉普拉斯金字塔进行多尺度分解；继续方向分解，得到方向子带。5.根据权利要求4所述的实现全景图拼接融合的方法，其特征在于，图像经contourlet变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓京，
申请(专利权)人：深圳市销邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44