图像处理方法、装置和单元制造方法及图纸

本发明专利技术涉及选择在关心的地区（４）的两个重叠图像（１０ａ，１０ｂ）之间的接缝（１６）的方法。它包括生成与重叠区域（１４）的每个部分有关的差值，其中与部分有关的差值来源于在两个图像（１０ａ，１０ｂ）中的该部分的至少一个特性之间的差。它还包括选择在位于重叠区域（１４）的边缘的两个点（１８ａ，１８ｂ）之间的、穿过重叠区域（１４）的路径，其基于沿着该路径的部分的差值的和。该路径设置为接缝（１６）。该接缝（１６）可用于将重叠图像（１０ａ，１０ｂ）组合成一个图像。本发明专利技术还涉及单元（５０）、装置、计算机程序以及图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理图像，特别是用于组合关心的地区的重叠图像的方法、装置、 单元以及计算机程序。例如本专利技术可用在地理信息系统中用于城市规划、科学调查或环境 影响评估。
技术介绍
在地理信息系统中，常常需要通过组合从不同点，即位置，获得的多个重叠图像构 造关心的地区的图像，例如航空照片。首先图像构造处理一般包括图像的几何矫正，如透视校正。还可在曝光期间通过 自适应校正透镜实现透视校正。矫正处理产生正射校正的(orthorectified)图像。图像 还可进行缩放、透镜畸变校正、颜色或亮度校正，等等。然后构造处理一般包括使图像相应于可用的数字地形模型(DTM)、数字表面模型 (DSM)或数字高程模型(DEM)，即地面表面地形的数字表示。例如数字地形模型(DTM)通过 遥感或陆地测量获得。最后，图像构造处理包括例如通过校准和重合来组合重叠图像。用于组合来自不同位置的重叠图像的传统方法可需要附加的处理以获得平滑组 合图像，即在原始组成图像之间带有不易被察觉的过渡的组合的图像。这可被需要以满足 关心的地区的具体特征。该附加的处理常常是费力的且效率低的。因此，需要提供解决或部分地解决上述问题的图像处理方法。特别是，存在提供产 生更平滑的组合的图像且可以以自动的方式(如在计算机上)执行的用于组合关心的地区 的重叠图像的处理的需要。
技术实现思路
这种图像处理方法由权利要求1提供。有益的实施方式在从属权利要求中描述。本专利技术的图像处理方法用于选择关心的地区的两个重叠图像之间的接缝，其中该 两个图像限定重叠区域。本方法包括生成步骤和选择步骤。在生成步骤中，生成与重叠区 域的每个部分有关的差值。换言之，对于重叠区域的每个部分，生成差值。与一部分有关的 差值来源于在两个图像中的部分的至少一个特性之间的差。然后，在选择步骤中，选择在两 个点之间的穿过重叠区域的路径，两个点中的每一个位于重叠区域的边缘。路径的选择或 创建是基于沿着路径的部分的差值的和。该路径被设置为接缝。本方法提供用于以不引人注意的方式组合关心的地区的两个重叠图像的自动处 理。本方法适用于包含重叠区域的重叠图像，其中相同的元素可以不同的方式在两个图像 中描述。不同可包括从不同角度观察的建筑物或结构、表面如以不同的方式反射周围的事 物或天空的玻璃屋顶或外面的游泳池、在两个图像中具有不同位置或方位的移动物体或λ 绝绝 八，寸寸。通过考虑在两个图像之间的差来选择路径，并且从而选择接缝，以避免重叠区域中的呈现两个图像之间的最明显的差别的部分。为此，对于重叠区域的每个部分，差值来源于在两个图像中的部分的特性之间的 差。因此创建差值的集合。差值的集合可采取差值矩阵或阵列的形式，并且可被叫作成本 栅格(cost grid)。在与大的差值有关的成本栅格中的部分表示是成本高的，并且优选地应 由路径来避免，而与小的差值有关的部分表示是成本低的，并且不需要由路径来避免。 然后路径在重叠区域的两个边缘点之间被选择，其基于沿着路径的部分的差值的 和。在一实施方式中，选择路径，其最小化沿着路径的部分的差值的和。在另一实施方式中， 选择路径，其最小化沿着路径的部分的差值的和除以沿着路径的部分的数量的结果。获得 的路径从而被选作为接缝。接缝是一条线，沿着该条线两个图像可被组合。在一实施方式中，当组合图像时， 在接缝的一侧上的部分从图像的第一个获得，而在接缝的另一侧上的部分从图像的第二个 获得。在一实施方式中，接缝用于以这样的方式组合，在接缝的一侧上的部分由在第一图像 中的它的特性获得主要部分(多于百分之50)，而在接缝的另一侧上的部分由在第二图像 中的它的特性获得主要部分。重叠图像的一部分可是像素、一组像素或任何类别的图像片 段。本专利技术的方法提供适当的接缝，沿着该接缝两个图像可以实际上不引人注意的方 式被组合，同时使能自动且有效的执行而没有人为干预，从而减少与产生组合的图像有关 的时间和成本。在一实施方式中，在生成和选择步骤之前，重叠图像被几何矫正。这是必要的，除 非在记录的时候图像被矫正，例如通过在照相机内的透视校正透镜进行了校正。在一实施方式中，在生成和选择步骤之前，使用数字地形模型(DTM)或类似的空 间或地形参考，以使两个重叠图像中的每一个相应于空间参考，并使图像相应于彼此。重叠 区域然后可合适地与在两个图像中空间地相应于彼此的点或部分一起处理。在一实施方式中，与每个部分有关的、且路径的选择所基于的差值是在两个图像 中的部分的辐射测量值之间的差。在另一实施方式中，差值是基于在两个图像中在部分的 辐射测量值的梯度之间的差。在又一实施方式中，差值是基于两个前述的差的组合。考虑在两个图像中对应的部分的辐射测量值之间的差，对于选择路径以尽可能地 避免重叠区域中呈现绝对辐射测量值中最明显的差的部分是有益的。这使能平滑组合。考虑在两个图像中在对应的部分的辐射测量值的梯度之间的差，对于选择路径以 尽可能地避免在图像中的不同位置(即，被移动的)边缘。边缘可例如是屋顶的周界或围绕 移动物体的周界。考虑用辐射测量值的梯度代替绝对辐射测量值，对克服可能的辐射测量 偏移量是有益的。这种偏移量，其可适用于重叠区域的全部部分，是在在两个图像中对应的 部分之间的绝对辐射测量值中的恒定差。这种偏移量可由图像记录或照相处理的特征(例 如曝光参数)引起。作为对于差值的基础，一实施方式提供在两个图像中的部分的绝对辐射测量值之 间的差和在两个图像中的部分的辐射测量值的梯度之间的差的组合。这导致一成本栅格， 其在放置大量权重以避免呈现明显的差(其可由偏移量产生)的地区和避免没有考虑空间 持久的差的边缘之间取得折衷。在一实施方式中，路径在两个点之间被选择，该两个点中的每个位于在两个图像的边缘之间的交叉点。换言之，所述路径的起始点和终点两者位于重叠区域的周界，并且它 们各自具有完全地位于图像的第一个而不在另一个中的邻近点，和完全地位于另一图像而 不在第一个中的另一邻近点。这使能够容易地组合两个图像而不需要作出进一步的决定， 并因此使能方便的计算机实现同时降低执行时间。在一实施方式中，选择步骤包括选择路径，沿着该路径差值的和是最小的或已知 最小的。可使用最短路径算法，如标准的Dijkstra最短路径搜索算法。所谓最短，意味着 选择最小化差值的和的路径。如果差值的集合被看作成本栅格，则最短路径是成本最低的 路径的同义词。这些算法的一些是众所周知的。因此该实施方式的方法可容易地被实现。 本方法不限于Dijkstra方法，而可使用任何最短路径搜索方法。在一实施方式中，在选择步骤中，即对于选择两个点之间的路径，考虑在重叠区域 内沿着路径的部分的位置。这为穿过重叠区域中间的路径供给更多的权重。在一实施方式中，选择步骤另外基于，即另外考虑，关于关心的地区的结构的信 息，由此叫作结构信息。结构信息可从外部的源接收或获得，如来自人工干预。结构信息可 与重叠区域的一些或全部部分有关。结构信息可包括建筑覆盖区。这提供机会以促使路径避免重叠区域的某些部分，如在数字模型地形(DTM)中已 知位于一些地方的大规模的建筑物。对于重叠区域中与结构信息有关的部分，可将大的数 量加到所生成的差值。该实施方式使能够通过加速(如最短路径识别)选择步骤的执行减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于选择关心的地区（４）的两个重叠图像（１０ａ，１０ｂ）之间的接缝（１６）的方法，所述图像（１０ａ，１０ｂ）限定重叠区域（１４），所述方法包括生成步骤（Ｓ２２），用于生成与所述重叠区域（１４）的每个部分有关的差值，其中与一部分有关的差值来源于在所述两个图像（１０ａ，１０ｂ）中的所述部分的至少一个特性之间的差；以及选择步骤（Ｓ２４），用于基于沿着位于所述重叠区域（１４）的边缘的两个点（１８ａ，１８ｂ）之间的穿过所述重叠区域（１４）的路径的所述部分的差值的和来选择所述路径；其中所述路径是所述接缝（１６）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：R威森法斯，
申请(专利权)人：因弗欧股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]