一种影像时序拼接方法、三维影像模型建立方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种影像时序拼接方法、三维影像模型建立方法和装置，涉及影像合成技术领域，包括：将N幅影像对齐于全局坐标系下，搜索全局坐标系下的第i幅影像，记录第i幅影像被搜索的状态，检验第i幅影像是否与已经在其之前被记录的i

【技术实现步骤摘要】
一种影像时序拼接方法、三维影像模型建立方法和装置


[0001]本专利技术涉及影像合成
，具体而言，涉及一种影像时序拼接方法、三维影像模型建立方法和装置。

技术介绍

[0002]影像拼接技术是指将数幅互有交叠的影像拼接成一幅无缝的全景影像或高分辨率影像的技术，其中两大关键技术分别为影像对齐（也称之为图像配准）和影像融合，广泛应用于医学成像、机器人视觉、工业测量和数字城市等诸多领域，具有更好的可视化效果。
[0003]目前，影像拼接技术一般分为影像并行拼接方法和影像串行拼接方法，都需要输入其中的任意相邻的两幅影像相互交叠，影像并行拼接方法一般同时对全部影像之间的交叠区域进行识别及融合等处理，影像串行拼接方法一般遵循时序依次对每相邻的两幅影像之间的交叠区域进行识别及融合等处理，相比于影像并行拼接方法，影像串行拼接方法对硬件的配置要求偏低，降低了宕机风险，更有利于面向大规模影像情形。
[0004]然而，在一些情形下，面对大规模影像时，既有互有交叠的至少两幅相邻影像（下文可以简称为交叠影像），也有未与其他影像交叠的影像（下文可以简称为独立影像），独立影像不能与交叠影像一起拼接，针对此种情况，传统的影像拼接方法仍有一些性能缺陷，加大了影像拼接干扰，有损于面向大规模影像的拼接效率和适用性。

技术实现思路

[0005]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，为达上述目的，本专利技术提供一种面向大规模影像的时序拼接方法、三维影像模型建立方法和装置。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种面向大规模影像的时序拼接方法，包括：在全局坐标系下对齐幅数大于2的N幅影像，其中，至少两幅所述影像内容连续且局部交叠；搜索所述全局坐标系下的第i幅所述影像，其中，1≤i≤N；记录第i幅所述影像被搜索的状态；检验第i幅所述影像是否与已经在其之前被记录的i
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1幅所述影像中或与等待在其之后被记录的N
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i幅所述影像中的至少一幅局部交叠；若是，则分别对第i幅所述影像及与其局部交叠的各幅所述影像进行融合后，检验第i幅所述影像是否为N幅所述影像中的最后一幅；若否，则直接检验第i幅所述影像是否为N幅所述影像中的最后一幅；如果第i幅所述影像是N幅所述影像中的最后一幅，则结束，否则，将第i幅所述影像更新为在其之后的下一幅所述影像。
[0007]进一步地，所述记录第i幅所述影像被搜索的状态包括：当第i幅所述影像是第一幅时，设置初始化为空集的影像已搜索记录集后，在空的所述影像已搜索记录集中录入第i幅所述影像在所述全局坐标系下的唯一标识信息；
当第i幅所述影像不是第一幅时，直接在非空的所述影像已搜索记录集中录入第i幅所述影像在所述全局坐标系下的唯一标识信息；其中，所述唯一标识信息适于在所述影像已搜索记录集中表征第i幅所述影像被搜索过的状态。
[0008]进一步地，所述检验第i幅所述影像是否与已经在其之前被记录的i
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1幅所述影像中的至少一幅局部交叠包括：当第i幅所述影像是第一幅时，默认不存在已经在第i幅所述影像之前被记录的所述影像；当第i幅所述影像不是第一幅时，根据非空的所述影像已搜索记录集分别确定已经在第i幅所述影像之前被记录的i
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1幅所述影像；分别对第i幅所述影像与其之前的i
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1幅所述影像进行取交集处理；当通过所述取交集处理后产生至少一个交叠原始区域时，分别对各个所述交叠原始区域及其对应所属的两幅所述影像进行面积比较；当至少一个所述交叠原始区域的面积小于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之前的i
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1幅所述影像中的至少一幅局部交叠；当通过所述取交集处理后未产生所述交叠原始区域，或者，任一个所述交叠原始区域的面积等于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之前的i
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1幅所述影像均未局部交叠。
[0009]进一步地，所述检验第i幅所述影像是否与等待在其之后被记录的N
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i幅所述影像中的至少一幅局部交叠包括：当第i幅所述影像不是最后一幅时，根据所述影像已搜索记录集分别确定等待在第i幅所述影像之后被记录的N
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i幅所述影像；分别对第i幅所述影像与其之后的N
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i幅所述影像进行取交集处理；当通过所述取交集处理后产生至少一个交叠原始区域时，分别对各个所述交叠原始区域及其对应所属的两幅所述影像进行面积比较；当至少一个所述交叠原始区域的面积小于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之后的N
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i幅所述影像中的至少一幅局部交叠；当通过所述取交集处理后未产生所述交叠原始区域，或者，任一个所述交叠原始区域的面积等于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之后的N
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i幅所述影像均未局部交叠；当第i幅所述影像是最后一幅时，默认不存在等待在第i幅所述影像之后被记录的所述影像。
[0010]进一步地，所述分别对第i幅所述影像及与其局部交叠的各幅所述影像进行融合包括：对第i幅所述影像及与其局部交叠的第j幅所述影像进行区域识别，得到对应的第j个交叠原始区域、与第j个所述交叠原始区域互补为第i幅所述影像的第j个第一非交叠原始区域以及与第j个所述交叠原始区域互补为第j幅所述影像的第j个第二非交叠原始区域，其中，1≤j≤i
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1或者1≤j≤N
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i；将第j个交叠原始区域扩张到第j个所述第一非交叠原始区域和第j个所述第二非
交叠原始区域中，以形成对应的第j个交叠扩大区域、第j个第一非交叠缩小区域以及第j个第二非交叠缩小区域；针对第j个所述交叠扩大区域，分别识别其所属的各个像素点到第j个所述第一非交叠缩小区域的第一最近距离，以及，分别识别其所属的各个所述像素点到第j个所述第二非交叠缩小区域的第二最近距离；根据与第j个所述交叠扩大区域的全部所述像素点各自对应的所述第一最近距离和所述第二最近距离加权融合第j个所述交叠扩大区域；检验第j幅所述影像是否为与第i幅所述影像局部交叠的最后一幅；若是，则中断影像融合操作；若否，则将第j幅所述影像更新为在其之后且交叠于第i幅所述影像的下一幅所述影像。
[0011]进一步地，所述分别识别其所属的各个像素点到第j个所述第一非交叠缩小区域的第一最近距离包括：对第j个所述第一非交叠缩小区域进行轮廓识别，得到第一轮廓；识别同处在第j个交叠扩大区域和所述第一轮廓上的各个所述像素点，分别设置对应的所述第一最近距离为零；识别处在第j个交叠扩大区域并未处在所述第一轮廓上的各个所述像素点，以及，分别对其与处在所述第一轮廓上的各个所述像素点进行欧式距离计算后，设置数值最小的欧式距离为对应的所述第一最近距离。
[0012]进一步地，所述分别识别其所属的各个所述像素点到第j个所述第二非交叠缩小区域的第二最近距离包括：对第j个所述第二非交叠缩小区域进行轮廓识别，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向大规模影像的时序拼接方法，其特征在于，包括：在全局坐标系下对齐幅数大于2的N幅影像，其中，至少两幅所述影像内容连续且局部交叠；搜索所述全局坐标系下的第i幅所述影像，其中，1≤i≤N；记录第i幅所述影像被搜索的状态；检验第i幅所述影像是否与已经在其之前被记录的i
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1幅所述影像中或与等待在其之后被记录的N
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i幅所述影像中的至少一幅局部交叠；若是，则分别对第i幅所述影像及与其局部交叠的各幅所述影像进行融合后，检验第i幅所述影像是否为N幅所述影像中的最后一幅；若否，则直接检验第i幅所述影像是否为N幅所述影像中的最后一幅；如果第i幅所述影像是N幅所述影像中的最后一幅，则结束，否则，将第i幅所述影像更新为在其之后的下一幅所述影像。2.如权利要求1所述的面向大规模影像的时序拼接方法，其特征在于，所述记录第i幅所述影像被搜索的状态包括：当第i幅所述影像是第一幅时，设置初始化为空集的影像已搜索记录集后，在空的所述影像已搜索记录集中录入第i幅所述影像在所述全局坐标系下的唯一标识信息；当第i幅所述影像不是第一幅时，直接在非空的所述影像已搜索记录集中录入第i幅所述影像在所述全局坐标系下的唯一标识信息；其中，所述唯一标识信息适于在所述影像已搜索记录集中表征第i幅所述影像被搜索过的状态。3.如权利要求2所述的面向大规模影像的时序拼接方法，其特征在于，所述检验第i幅所述影像是否与已经在其之前被记录的i
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1幅所述影像中的至少一幅局部交叠包括：当第i幅所述影像是第一幅时，默认不存在已经在第i幅所述影像之前被记录的所述影像；当第i幅所述影像不是第一幅时，根据非空的所述影像已搜索记录集分别确定已经在第i幅所述影像之前被记录的i
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1幅所述影像；分别对第i幅所述影像与其之前的i
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1幅所述影像进行取交集处理；当通过所述取交集处理后产生至少一个交叠原始区域时，分别对各个所述交叠原始区域及其对应所属的两幅所述影像进行面积比较；当至少一个所述交叠原始区域的面积小于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之前的i
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1幅所述影像中的至少一幅局部交叠；当通过所述取交集处理后未产生所述交叠原始区域，或者，任一个所述交叠原始区域的面积等于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之前的i
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1幅所述影像均未局部交叠。4.如权利要求2所述的面向大规模影像的时序拼接方法，其特征在于，所述检验第i幅所述影像是否与等待在其之后被记录的N
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i幅所述影像中的至少一幅局部交叠包括：当第i幅所述影像不是最后一幅时，根据所述影像已搜索记录集分别确定等待在第i幅所述影像之后被记录的N
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i幅所述影像；分别对第i幅所述影像与其之后的N
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i幅所述影像进行取交集处理；
当通过所述取交集处理后产生至少一个交叠原始区域时，分别对各个所述交叠原始区域及其对应所属的两幅所述影像进行面积比较；当至少一个所述交叠原始区域的面积小于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之后的N
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i幅所述影像中的至少一幅局部交叠；当通过所述取交集处理后未产生所述交叠原始区域，或者，任一个所述交叠原始区域的面积等于其对应所属的两幅所述影像中的任一幅的面积时，确定第i幅所述影像与其之后的N
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i幅所述影像均未局部交叠；当第i幅所述影像是最后一幅时，默认不存在等待在第i幅所述影像之后被记录的所述影像。5.如权利要求1
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4任一项所述的面向大规模影像的时序拼接方法，其特征在于，所述分别对第i幅所述影像及与其局部交叠的各幅所述影像进行融合包括：对第i幅所述影像及与其局部交叠的第j幅所述影像进行区域识别，得到对应的第j个交叠原始区域、与第j个所述交叠原始区域互补为第i幅所述影像的第j个第一非交叠原始区域以及与第j个所述交叠原始区域互补为第j幅所述影像的第j个第二非交叠原始区域，其中，1≤j≤i
‑
1或者1≤j≤N
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【专利技术属性】
技术研发人员：陶佩，马杰，万方，周松涛，金铭，胡善明，
申请(专利权)人：武汉天际航信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：