一种线阵图像拼接色差纠正方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种线阵图像拼接色差纠正方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取线阵相机采集的多个局部扫描成像图，将重叠部分裁剪后依次以阵列连接的方式进行简单拼接；选择其中一张带拼接图像作为色彩基准图像，计算该基准图像的全局平均中值；基于基准图像的全局平均中值进行竖直投影色彩纠正，以缓解线阵相机简单拼接结果中的色差；基于分布拟合的图像平滑法消除拼接图像中的毛边与细节模糊。本发明专利技术通过竖直投影色彩纠正法缓解线阵相机拼接结果中的色差，再通过基于分布拟合的图像平滑法消除拼接图像中的毛边与细节模糊等问题，图像的质量显著提高。图像的质量显著提高。图像的质量显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种线阵图像拼接色差纠正方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种线阵图像拼接色差纠正方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]线阵相机是工业原件扫描成像的常用设备，其条带状扫描的成像过程使得其在扫描大幅工件时无法一次性采集完成，因此需要通过多次局部扫描再拼接的方式来还原大型工件的扫描结果。然而，多次扫描的环境差异使得多次扫描的图像中存在较大色差，且难以消除。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种线阵图像拼接色差纠正方法、装置、设备及存储介质，用以缓解线阵相机拼接结果中的色差，并消除拼接图像中的毛边与细节模糊等问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：提供一种线阵图像拼接色差纠正方法，包括：
[0005]获取线阵相机采集的多个局部扫描成像图，将重叠部分裁剪后依次以阵列连接的方式进行简单拼接；
[0006]选择其中一张带拼接图像作为色彩基准图像，计算该基准图像的全局平均中值；
[0007]基于基准图像的全局平均中值进行竖直投影色彩纠正，以缓解线阵相机简单拼接结果中的色差；
[0008]消除拼接图像中的毛边与细节模糊。
[0009]进一步的，所述获取线阵相机采集的多个局部扫描成像图，将重叠部分裁剪后依次以阵列连接的方式进行简单拼接的方法包括：
[0010]获取线阵相机采集的多个高度相同、宽度不同的局部扫描成像图，将所述局部扫描成像图标记为
[0011]将重叠部分裁剪；
>[0012]将图像X2到X
n
依次以矩阵连接的方式拼接，得到简单拼接结果局部扫描成像图的拼接过程表示为：
[0013]Y＝adjust(cat(X1,X2,
…
,X
n
))
[0014]式中，cat表示图像的拼接操作，adjust用以纠正局部扫描图片间的色差。
[0015]进一步的，所述选择其中一张带拼接图像作为色彩基准图像，计算该基准图像的全局平均中值的方法包括：
[0016]选择第一张待拼接图像X1作为色彩基准，然后计算基准图像每一行像素值的中位数，得到集合α∈R
h
×3，再根据α计算X1的全局平均中值信息β∈R1；上述流程的数学描述为：
[0017]α[i,j]＝median(X1[i,:,j])
[0018][0019]对拼接后的图像进行色彩归一化处理，分别得到色彩融合图像和融合归一化图像具体的操作如下：
[0020][0021]Y3[i,k,j]＝Y3[i,k,j]/255。
[0022]进一步的，所述基于基准图像的全局平均中值进行竖直投影色彩纠正的方法包括：
[0023]对色彩融合图像Y2沿列方向进行竖直投影，并以列为单位对其进行色彩校正，得到矫正后的融合图像Y4的计算过程如下所示：
[0024][0025]对Y4进行色彩归一化逆变换，将其恢复到RGB三通道色彩空间，得到色彩校正后的拼接结果；色彩空间逆变换的数学描述如下：
[0026]Y[i,k,j]＝Y4[i,k]×
Y3[i,k,j]。
[0027]进一步的，所述消除拼接图像中的毛边与细节模糊的方法包括：邻域平均法、中值滤波、低通滤波、均值滤波、插值方法、线性平滑方法、卷积法中的一个或两个以上的组合。
[0028]进一步的，所述消除拼接图像中的毛边与细节模糊的方法包括：基于分布拟合的图像平滑方法。
[0029]进一步的，所述基于分布拟合的图像平滑方法包括：
[0030]沿着高度h的方向对待处理的拼接图像进行分段采样，将Y均分为n段，将Y分为m份，第i份记为则拼接后的图像Y表示为Y＝{Y1,Y2,
…
,Y
n
}＝{y1,y2,
…
,y
m
}，上述的分段操作则表示为：
[0031][0032]计算每一段(Y1,Y2,
…
,Y
n
)的全局均值，分别记为μ1,μ2,
…
,μ
n
；根据上述结果去除掉其中的最大值和最小值所对应的图像段，将剩余的图像段进行合并得到新的图像
然后分别计算Y
*
的R、G、B三通道的在h方向的均值分布，分别记为计算方式如下：
[0033][0034]同时，计算和的全局像素平均值，分别记为μ
r
，μ
g
和μ
b
，计算方式如下：
[0035][0036]采用多次多项式拟合的方式分别对和的分布进行处理，用以提高图像宽度方向的平滑性，拟合结果分别表示为和
[0037]分布拟合的图像平滑；基于各图像的拟合函数和全局信息对RGB三通道逐一平滑，平滑后的结果分别记为和具体计算方式如下：
[0038][0039]通过通道的组合得到最后的平滑结果Z，最终结果表示为：
[0040][0041]本专利技术还提供一种线阵图像拼接色差纠正装置，包括：
[0042]图像获取模块，用于获取线阵相机采集的多个局部扫描成像图；
[0043]简单拼接模块，用于将多个局部扫描成像图的重叠部分裁剪后依次以阵列连接的方式进行简单拼接；
[0044]计算模块，用于选择其中一张带拼接图像作为色彩基准图像，计算该基准图像的全局平均中值；
[0045]色彩纠正模块，用于基于基准图像的全局平均中值进行竖直投影色彩纠正，以缓解线阵相机简单拼接结果中的色差；
[0046]清除模块，用于消除拼接图像中的毛边与细节模糊。
[0047]本专利技术还提供一种电子设备，包括处理器，所述处理器与存储器耦合；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述电子设备执行如上所述的线阵图像拼接色差纠正方法。
[0048]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上所述的线阵图像拼接色差纠正方法。
[0049]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过竖直投影色彩纠正法缓解线阵相机拼接结果中的色差，再通过基于分布拟合的图像平滑法消除拼接图像中的毛边与细节模糊等问题，图像的质量显著提高。
附图说明
[0050]图1为本专利技术实施例公开的同一工件多次局部扫描的多幅图像(重叠部分经过裁剪)。
[0051]图2为本专利技术实施例公开的简单拼接结果示意图。
[0052]图3为本专利技术实施例公开的竖直投影色差纠正法流程图。
[0053]图4a为本专利技术实施例公开的基于分布拟合的图像平滑法中分布拟合色彩纠正整体流程图。
[0054]图4b为本专利技术实施例公开的基于分布拟合的图像平滑法中行分布、标准值与拟合函数计算流程图。
[0055]图5a为本专利技术实施例公开的像元值RGB行分布示意图。
[0056]图5b为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线阵图像拼接色差纠正方法，其特征在于，包括：获取线阵相机采集的多个局部扫描成像图，将重叠部分裁剪后依次以阵列连接的方式进行简单拼接；选择其中一张带拼接图像作为色彩基准图像，计算该基准图像的全局平均中值；基于基准图像的全局平均中值进行竖直投影色彩纠正，以缓解线阵相机简单拼接结果中的色差；消除拼接图像中的毛边与细节模糊。2.根据权利要求1所述的线阵图像拼接色差纠正方法，其特征在于，所述获取线阵相机采集的多个局部扫描成像图，将重叠部分裁剪后依次以阵列连接的方式进行简单拼接的方法包括：获取线阵相机采集的多个高度相同、宽度不同的局部扫描成像图，将所述局部扫描成像图标记为将重叠部分裁剪；将图像X2到X
n
依次以矩阵连接的方式拼接，得到简单拼接结果局部扫描成像图的拼接过程表示为：Y＝adjust(cat(X1,X2,
…
,X
n
))式中，cat表示图像的拼接操作，adjust用以纠正局部扫描图片间的色差。3.根据权利要求2所述的线阵图像拼接色差纠正方法，其特征在于，所述选择其中一张带拼接图像作为色彩基准图像，计算该基准图像的全局平均中值的方法包括：选择第一张待拼接图像X1作为色彩基准，然后计算基准图像每一行像素值的中位数，得到集合α∈R
h
×3，再根据α计算X1的全局平均中值信息β∈R1；上述流程的数学描述为：α[i,j]＝median(X1[i,:,j])对拼接后的图像进行色彩归一化处理，分别得到色彩融合图像和融合归一化图像具体的操作如下：Y3[i,k,j]＝Y3[i,k,j]/255。4.根据权利要求3所述的线阵图像拼接色差纠正方法，其特征在于，所述基于基准图像的全局平均中值进行竖直投影色彩纠正的方法包括：对色彩融合图像Y2沿列方向进行竖直投影，并以列为单位对其进行色彩校正，得到矫正后的融合图像Y4的计算过程如下所示：
对Y4进行色彩归一化逆变换，将其恢复到RGB三通道色彩空间，得到色彩校正后的拼接结果；色彩空间逆变换的数学描述如下：Y[i,k,j]＝Y4[i,k]
×
Y3[i,k,j]。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的线阵图像拼接色差纠正方法，其特征在于，所述消除拼接图像中的毛边与细节模糊的方法包括：邻域平均法、中值滤波、低通滤波、均值滤波、插值方法、线性平滑方法、卷积法中的一个或两个以上的组合。6.根据权利要求4所述的线...

【专利技术属性】
技术研发人员：何荣芳，武太文，徐尧，张伟斌，高国防，杜宇，许程访，刘志勤，李永增，文军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：