一种水下图像拼接方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下图像拼接方法、装置及存储介质，其中方法包括获取分别由水上摄像头、水面摄像头和水下摄像头拍摄的三种图像；对图像进行畸变校正和图像分割；对图像进行特征选择、特征提取和特征匹配；对图像进行透视变换；对图像进行图像合并；能得到反映水上水下信息的超广成像角度的图像，能更好帮助航海员获取更多信息；最终图像失真率低且还原度高，能帮助航海员正确判断水上水下情况，减少航海意外。

【技术实现步骤摘要】
一种水下图像拼接方法、装置及存储介质
本专利技术涉及图像处理领域，特别是一种水下图像拼接方法、装置及存储介质。
技术介绍
船舶在航行过程中，如果船员错误判断水下信息，容易造成船舶触礁而发生航海意外。目前的水下图像拼接技术更多是研究水下多镜头图像拼接技术，而水上和水下图像拼接领域因为水体和空气间光的传播存在折射和反射的原因，两幅图像的相同交汇处并没有大量相似的特征点，因此无法正常完成图像拼接，无法为航海员提供水上水下全方位环境信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水下图像拼接方法、装置及存储介质。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，一种水下图像拼接方法，包括以下步骤：获取水上摄像头拍摄的第一图像、水面摄像头拍摄的第二图像和水下摄像头拍摄的第三图像；对所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像进行畸变校正，对应得到第一校正图像、第二校正图像和第三校正图像；将所述第一校正图像、所述第二校正图像和所述第三校正图像进行图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取水上摄像头拍摄的第一图像、水面摄像头拍摄的第二图像和水下摄像头拍摄的第三图像；/n对所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像进行畸变校正，对应得到第一校正图像、第二校正图像和第三校正图像；/n将所述第一校正图像、所述第二校正图像和所述第三校正图像进行图像分割，对应得到所述第一校正图像的水上部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第三校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水下部分图像；/n将所述第一校正图像中对应所述第一校正图像的水面部分图像的像素置零得到第一置零...

【技术特征摘要】
1.一种水下图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取水上摄像头拍摄的第一图像、水面摄像头拍摄的第二图像和水下摄像头拍摄的第三图像；
对所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像进行畸变校正，对应得到第一校正图像、第二校正图像和第三校正图像；
将所述第一校正图像、所述第二校正图像和所述第三校正图像进行图像分割，对应得到所述第一校正图像的水上部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第三校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水下部分图像；
将所述第一校正图像中对应所述第一校正图像的水面部分图像的像素置零得到第一置零预处理图像，将所述第三校正图像中对应所述第三校正图像的水面部分图像的像素置零得到第三置零预处理图像；
对所述第一置零预处理图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二校正图像的水下部分图像和所述第三置零预处理图像进行特征提取，对应得到第一特征矩阵、第二特征矩阵、第三特征矩阵和第四特征矩阵；
将所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵进行特征匹配得到第一特征匹配向量对，将所述第三特征矩阵和所述第四特征矩阵进行特征匹配得到第二特征匹配向量对；
根据所述第一特征匹配向量对将所述第一置零预处理图像进行透视变换得到第一透视变换图像，根据所述第二特征匹配向量对将所述第三置零预处理图像进行透视变换得到第二透视变换图像；根据所述第一透视变换图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二透视变换图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水面部分图像得到最终合并图像。


2.根据权利要求1所述的一种水下图像拼接方法，其特征在于，所述根据所述第一透视变换图像、所述第二校正图像的水上部分图像、所述第二透视变换图像、所述第二校正图像的水下部分图像、所述第一校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水面部分图像得到最终合并图像具体为：将所述第一透视变换图像和所述第二校正图像的水上部分图像进行图像合并得到第一合并图像，将所述第二透视变换图像和所述第二校正图像的水下部分图像进行图像合并得到第二合并图像，将所述第一合并图像和所述第二合并图像进行图像合并得到第三合并图像，将所述第一校正图像的水面部分图像和所述第三校正图像的水面部分图像补全至所述第三合并图像得到所述最终合并图像。


3.根据权利要求1所述的一种水下图像拼接方法，其特征在于，所述畸变校正包括以下步骤：
对第一输入图像标定到黑白格相间的棋盘格中进行标定处理，得到标定图像；
提取所述标定图像的内角点信息；
提取所述标定图像的亚像素角点信息；
根据所述内角点信息和所述亚像素角点信息得到摄像头的内参系数和外参系数；
根据所述内参系数和所述外参系数得到畸变映射；
根据所述畸变映射对所述第一输入图像进行校正得到校正图像；
其中，所述第一输入图像包括所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像。


4.根据权利要求1所述的一种水下图像拼接方法，其特征在于，所述图像分割包括以下步骤：
根据第一权重值和第二权重值对第二输入图像进行图像分割，得到第一分割图像和第二分割图像，其中，W1+W2＝1，W1为所述第一权重值，W2为所述第二权重值，所述第一权重值和所述第二权重值是根据历史数据得到的，所述第一分割图像的宽度和所述第二分割图像的宽度均为所述第二输入图像的宽度，所述第一分割图像的高度为所述第二输入图像的高度与所述第一权重值之积，所述第二分割图像的高度为所述第二输入图像的高度与所述第二权重值之积，所述第二输入图像包括所述第一校正图像、所述第二校正图像和所述第三校正图像。


5.根据权利要求1所述的一种水下图像拼接方法，其特征在于，所述特征提取包括以下步骤：
由第三输入图像构建Hessian矩阵并生成兴趣点；
将所述第三输入图像通过高斯模糊系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张京玲，聂湛然，欧涛，吴英健，王天雷，侯飞龙，邓俊达，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44