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自动去畸变的全景图像拼接方法及系统、电子设备、介质技术方案

技术编号:40100987 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-23 17:41
本发明专利技术公开了一种自动去畸变的全景图像拼接方法及系统、电子设备、介质,其在采集待拼接的多幅图像后,先根据待拼接图像的拍摄镜头类型对待拼接图像进行自动去畸变处理,得到每幅待拼接图像对应的中间图像,再对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果,最后,采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理。不仅无需标定工具或者相机的标定参数即可实现自动去畸变,还可以根据不同类型镜头进行差异化的去畸变处理,还可以对去畸变处理效果进行检测,以对去畸变处理过程中的参数进行反馈调节,同时,采用块匹配的方式进行图像拼接处理,可以有效地消除环境噪声点的干扰,提高了匹配准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全景图像拼接,特别地,涉及一种自动去畸变的全景图像拼接方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。


技术介绍

1、全景图像拼接是指将多张有重叠部分的图像(可能是不同时间、不同视角或不同传感器获得的)拼成一幅无缝的全景图或高分辨率图像,其在汽车、机器人、工业设备等领域的自动操作、辅助驾驶场景得到了广泛应用。其中,图像配准和图像融合是全景图像拼接的核心技术部分,而现有的全景图像拼接算法一般需要先通过棋盘格或相机内外参对待拼接图像进行全局去畸变处理,再通过角点匹配方法对相邻两幅图像进行拼接。例如,专利cn103177439a公开了一种基于黑白格角点匹配的自动标定方法,其先利用黑白格标定板对采集的图像进行去畸变处理,再对相邻两幅图像通过角点匹配完成拼接。因此,现有的全景图像拼接算法需要利用标注工具才能进行图像去畸变处理,无法实现自动去畸变。另外,角点匹配方法受环境噪声影响较大,匹配准确度低,从而导致图像拼接效果较差。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种自动去畸变的全景图像自动拼接方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质,以解决现有的全景图像拼接算法需要利用标注工具或者相机内外参才能进行图像去畸变处理,无法实现自动去畸变的技术问题。

2、根据本专利技术的一个方面,提供一种自动去畸变的全景图像拼接方法,包括以下内容:

3、采集待拼接的多幅图像;

4、根据待拼接图像的拍摄镜头类型对待拼接图像进行自动去畸变处理,得到每幅待拼接图像对应的中间图像,对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果;

5、采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理。

6、进一步地,对于鱼眼镜头,采用下式进行自动去畸变处理:

7、

8、对于普通镜头,采用下式进行自动去畸变处理:

9、

10、其中,x和y分别表示去畸变前的像素点坐标,xo和yo分别表示去畸变后的像素点坐标,w和h分别表示图像的宽度和高度,fr和fc分别表示模拟横向畸变系数和模拟纵向畸变系数,abs()表示绝对值函数。

11、进一步地,所述对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果的过程具体为:

12、对中间图像进行二值化处理,并在相邻的两幅中间图像中分别划分出预估重叠区域;

13、采用hough线检测方法分别统计得到两个预估重叠区域内的直线信息,其中,直线信息包括直线数量、直线长度和直线倾斜角度中的至少一者;

14、基于两个预估重叠区域内的直线信息进行匹配分析,并根据匹配分析结果判断去畸变效果。

15、进一步地,所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程包括以下内容:

16、在其中一幅去畸变处理后的待拼接图像重叠区域中裁剪出图像块;

17、在另一幅去畸变处理后的待拼接图像中进行滑窗匹配,查找出与裁剪图像块的灰度直方图相吻合的目标区域,并计算得到目标区域与裁剪图像块之间的相对位置关系;

18、基于目标区域和裁剪图像块的相对位置关系对相邻两幅待拼接图像进行拼接处理。

19、进一步地,所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程还包括以下内容:

20、在目标区域的周围做360°小范围滑窗匹配,以对图像拼接效果进行自动检测和微调。

21、进一步地,在所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程中,选择在一幅待拼接图像的预估重叠区域中所检测到的直线所在区域内裁剪图像块,并在另一幅待拼接图像的预估重叠区域中所检测到的直线所在区域内进行滑窗匹配。

22、进一步地,在采用hough线检测方法统计预估重叠区域内的直线长度后,将直线长度小于预设值的数据剔除掉,只保留直线长度大于等于预设值的数据。

23、另外,本专利技术还提供一种自动去畸变的全景图像拼接系统,包括:

24、图像采集模块,用于采集待拼接的多幅图像;

25、去畸变处理模块,用于根据待拼接图像的拍摄镜头类型对待拼接图像进行自动去畸变处理,得到每幅待拼接图像对应的中间图像,对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果;

26、图像拼接模块,用于采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理。

27、另外,本专利技术还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如上所述的方法的步骤。

28、另外,本专利技术还提供一种计算机可读取的存储介质,用于存储进行自动去畸变的全景图像拼接的计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。

29、本专利技术具有以下效果:

30、本专利技术的自动去畸变的全景图像拼接方法,在采集待拼接的多幅图像后,先根据待拼接图像的拍摄镜头类型对待拼接图像进行自动去畸变处理,得到每幅待拼接图像对应的中间图像,再对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果,最后,采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理。本专利技术的自动去畸变的全景图像拼接方法,不仅无需标定工具或者相机的标定参数即可实现自动去畸变,还可以根据不同类型镜头拍摄的图像进行差异化的去畸变处理,提高了去畸变处理的自适应性。另外,还可以对图像的去畸变处理效果进行检测,以便于根据检测结果对去畸变处理过程中的参数进行反馈调节,大大提高了去畸变效果,并且仅针对相邻图像的重叠区域进行去畸变效果检测,保证了相邻图像的拼接区域实现绝对去畸变,大大提高了图像拼接效果,而且相比于现有对图像进行全局去畸变处理,大大降低了数据处理量,提高了处理效率。同时,采用块匹配的方式进行图像拼接处理,相比于现有的角点匹配方案,可以有效地消除环境噪声点的干扰,提高了匹配准确度,从而进一步提高了图像拼接效果。

31、另外,本专利技术的自动去畸变的全景图像拼接系统同样具有上述优点。

32、除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本专利技术作进一步详细的说明。

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【技术保护点】

1.一种自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,包括以下内容:

2.如权利要求1所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,

3.如权利要求1所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,所述对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果的过程具体为:

4.如权利要求3所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程包括以下内容:

5.如权利要求4所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程还包括以下内容:

6.如权利要求4所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,在所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程中,选择在一幅待拼接图像的预估重叠区域中所检测到的直线所在区域内裁剪图像块,并在另一幅待拼接图像的预估重叠区域中所检测到的直线所在区域内进行滑窗匹配。

7.如权利要求3所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,在采用hough线检测方法统计预估重叠区域内的直线长度后,将直线长度小于预设值的数据剔除掉,只保留直线长度大于等于预设值的数据。

8.一种自动去畸变的全景图像拼接系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读取的存储介质,用于存储进行自动去畸变的全景图像拼接的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1~7任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,包括以下内容:

2.如权利要求1所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,

3.如权利要求1所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,所述对相邻两幅中间图像的重叠区域进行线检测,并根据线检测结果判断去畸变效果的过程具体为:

4.如权利要求3所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程包括以下内容:

5.如权利要求4所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程还包括以下内容:

6.如权利要求4所述的自动去畸变的全景图像拼接方法,其特征在于,在所述采用块匹配对去畸变处理后的相邻两幅待拼接图像进行图像拼接处理的过程中,选择在...

【专利技术属性】
技术研发人员:石路张剑吕帅
申请(专利权)人:广东昊译未来科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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