【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机视觉，尤其涉及一种改进ransac和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备。
技术介绍
1、视频拼接是一种复杂的技术，需要学习者掌握计算机视觉、图像配准、动态融合等多个方面的知识和技能，并且需要涉及编程和软件开发等领域。现有公开(公告)号：cn109658366a所提出的基于改进ransac和动态融合视频拼接方法，可以解决配准阶段耗时较高问题，采用运算速度更快的surf算法，同时引入时间间隔，对首帧图像进行surf特征检测和匹配，计算出比较稳定和准确的投影变换矩阵后，以一定的时间间隔再进行上述操作，以此获得最终的准确性较高的实时动态拼接视频。
2、由于改进ransac和动态融合视频拼接方法的技术难度确实较高，特别是对于初学者来说，理解这些技术的原理和实现过程可能非常困难，缺乏提供一个直观、实践和应用的平台来讲解和演示这种方法。因此，有必要提供一种改进ransac和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种改进ransac和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，解决了视频拼接方法技术难度高、初学者理解困难的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种改进ransac和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，包括讲解教学设备、拼接解析系统，所述拼接解析系统包括视频存储输入模块、拼接痕迹解析模块、拼接流程生成模块、显示模块；所述讲解教学设备包括主屏、摇臂组件、副屏；所述主屏用于播放拼接视频文件，所述
3、所述视频存储输入模块用于读取拼接视频文件并存储，使用循环结构按帧读取拼接视频文件得到拼接视频帧，并加入拼接帧集合；
4、所述拼接痕迹解析模块用于对拼接帧集合进行痕迹解析分析，其分析步骤如下：
5、步骤一：选取两个相邻的拼接视频帧作为倒数第一帧和倒数第二帧，对倒数第一帧和倒数第二帧进行处理，利用高斯滤波公式得到平滑后的图像；利用高斯滤波器和下采样操作对平滑后的图像进行处理得到尺度空间的高斯差分金字塔；在尺度空间的高斯差分金字塔中检测每个像素点的局部极值，在每个尺度层级上比较每个像素与其相邻区域像素的值，若该像素的值是所有相邻像素中最大或最小的，则将该像素的值标记为像素极值，且将该像素的位置标记为局部极值点；获取像素帧图上的局部极值点的像素强度值，计算局部极值点的预设选取窗口内每个像素点的二阶偏导数，由二阶偏导数组合成hessian矩阵；计算hessian矩阵中局部极值点的主曲率得到特征值；将特征值与预设特征阈值组进行比对，得到特征结果；其中，特征结果包括平面区域、角点或纹理丰富区域、边缘区域；选取特征结果为边缘区域所对应的局部极值点标记为特征点对；
6、步骤二：计算特征点对的向量变换关系，得到对应的单应性矩阵h(i)和平移向量t(i)；将所有单应性矩阵进行加权平均，利用公式得到向量最优单应性矩阵其中，w(i)表示第i个单应性矩阵的权重，n表示单应性矩阵的总数，hij表示为第i行第j列的单应性矩阵；
7、步骤三：计算特征点对之间的透视变化关系，利用公式h优＝argmax∑(xn,yn)∈inliers(d(xn',yn')-d(xn,yn))2，得到透视最优单应性矩阵h优；其中，d(xn',yn')-d(xn,yn)表示特征点对之间的距离；
8、步骤四：将透视最优单应性矩阵与向量最优单应性矩阵进行加权平均计算得到最优单应性矩阵hn；使用最优单应性矩阵hn对倒数第一帧进行逆变换，将其映射到倒数第二帧的坐标空间；根据逆变换后的倒数第一帧与倒数第二帧的像素差异，计算拼接痕迹在倒数第二帧中的拼接痕迹像素值idiff，具体计算方式表示为其中，idiff表示倒数第二帧相应像素点的像素差异值，i1(xn',yn')表示逆变换后的倒数第一帧中相应像素点的像素强度值，(xn，yn)表示倒数第二帧中相应像素点的像素强度值，overlap表示倒数第一帧和倒数第二帧的重叠区域；
9、步骤五：设定拼接痕迹像素值所对应的正常拼接阈值，将拼接痕迹像素值与其设定正常拼接阈值进行比对，若不处于设定正常拼接阈值时，则将该像素点标记为拼接像素点；利用改进ransac和动态融合视频拼接方法对拼接像素点进行验证，将验证成功的痕迹信息标记为拼接像素点，舍弃验证失败的拼接像素点；
10、步骤六：选取以拼接像素点的位置为圆心，再以预设选取半径进行画圆得到拼接痕迹选取范围；提取拼接痕迹选取范围内所有的拼接像素点并相互进行连线得到痕迹线，选取所有痕迹线在拼接痕迹选取范围内的边界线得到拼接区域；对所有拼接区域进行图像标注；
11、步骤七：对拼接区域的图像显示色彩进行分析，提取拼接区域内所有的拼接像素点，将圆心位置处的拼接像素点与其它位置拼接像素点之间进行距离差计算得到拼接间距f1；依据拼接间距的大小顺序对拼接区域内的拼接像素点进行编号表示为z；对拼接区域内的拼接间距、拼接痕迹像素值进行加权计算，利用公式得到拼接区域的图像显示值；其中，zf、zidiff分别表示拼接间距大小顺序编号为z时对应的拼接间距、拼接痕迹像素值，分别表示编号为z时对应的拼接间距、拼接痕迹像素值所对应的权重因子；将图像显示值与预设显示图像阈值组进行比对，以得到拼接区域的痕迹显示颜色指令，将所有的拼接区域和对应痕迹显示颜色指令标记为显像信息，痕迹显示颜色指令设置有多个，每个痕迹显示颜色指令均匹配一个颜色；
12、所述拼接流程生成模块用于提取在痕迹解析分析中的步骤过程信息；其中，步骤过程信息包括对拼接帧集合进行痕迹解析分析的步骤一至步骤七；将步骤过程信息发送至显示模块；
13、所述显示模块用于接收步骤过程信息和显像信息并进行相应显示，具体为：在接收显像信息，根据对应的痕迹显示颜色指令将对应匹配的颜色填充在主屏上拼接视频帧中的拼接区域；在接收步骤过程信息时，按照步骤过程信息中的步骤顺序依次在副屏上进行图文显示。
14、优选的，获取像素帧图上的局部极值点的像素强度值，计算局部极值点的预设选取窗口内每个像素点的二阶偏导数，由二阶偏导数组合成hessian矩阵，其具体如下：
15、获取像素帧图上的局部极值点(x，y)的像素强度值，设置预设选取窗口，计算局部极值点的预设选取窗口内每个像素点的二阶偏导数，公式表示为lxx＝i{xx}(x，y)＝i(x+1，y)-2i(x，y)+i(x-1，y)，lyy＝i{yy}(x，y)＝i(x，y+1)-2i(x，y)+i(x，y-1)，lxy＝i{xy}(x，y)＝(i(x+1，y+1)-i(x-1，y+1)-i(x+1，y-1)+i(x-1，y-1))/4；其中，lxx是在水平方向进行计算的二阶偏导数，lyy是在垂直方向进行计算的二阶偏导数，lxy是在水平和垂直方向进行计算的交叉二阶偏导数；由二阶偏导数组合成hessian矩阵，表示为h＝|lxx本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改进RANSAC和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，其特征在于，包括讲解教学设备(1)、拼接解析系统，所述拼接解析系统包括视频存储输入模块、拼接痕迹解析模块、拼接流程生成模块、显示模块；所述讲解教学设备(1)包括主屏(2)、摇臂组件(3)、副屏(4)；所述主屏(2)用于播放拼接视频文件，所述摇臂组件(3)用于安装和调整副屏(4)，所述副屏(4)用于播放拼接视频文件的拼接过程步骤；所述显示模块搭载在主屏(2)与副屏(4)上；
2.根据权利要求1所述的一种改进RANSAC和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，其特征在于，获取像素帧图上的局部极值点的像素强度值，计算局部极值点的预设选取窗口内每个像素点的二阶偏导数，由二阶偏导数组合成Hessian矩阵，其具体如下：
3.根据权利要求1所述的一种改进RANSAC和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，其特征在于，计算特征点对的向量变换关系，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种改进RANSAC和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，其特征在于，对所有拼接区域进行图像标注，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种改进ransac和动态融合视频拼接方法讲解用教学设备，其特征在于，包括讲解教学设备(1)、拼接解析系统，所述拼接解析系统包括视频存储输入模块、拼接痕迹解析模块、拼接流程生成模块、显示模块；所述讲解教学设备(1)包括主屏(2)、摇臂组件(3)、副屏(4)；所述主屏(2)用于播放拼接视频文件，所述摇臂组件(3)用于安装和调整副屏(4)，所述副屏(4)用于播放拼接视频文件的拼接过程步骤；所述显示模块搭载在主屏(2)与副屏(4)上；
2.根据权利要求1所述的一种改进ran...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨，殷鹏，姚磊，张明泉，王继伟，殷仕诚，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。