一種全景圖像融合方法及融合裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種全景圖像融合方法及融合裝置，融合方法包括：A、將需要融合的圖像投影到全景模板中，提取圖像的原始像素值，并識別出圖像之間的重疊區(qū)域在全景模板中的位置；B、將所述重疊區(qū)域的邊界集合化，計算出重疊區(qū)域內(nèi)像素點的權(quán)重；C、將所述原始像素值和對應(yīng)像素點的權(quán)重進行加權(quán)求和、獲得重疊區(qū)域內(nèi)像素點在全景模板中的像素值；本發(fā)明專利技術(shù)其采用集合的方式來定量描述不規(guī)則的重疊區(qū)域，忽略重疊區(qū)域的具體形狀，能獲得較好的融合效果，還減少融合運算量，更易于網(wǎng)絡(luò)計算的實現(xiàn)；解決了現(xiàn)有融合方法對于不規(guī)則的重疊區(qū)域的融合效果較差、計算較復(fù)雜的問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及圖像處理
，特別涉及一種全景圖像融合方法及融合裝置。
技術(shù)介紹
-般情況下相鄰攝像機由于采集時間和旋轉(zhuǎn)角度差異等原因，對于獲取的相鄰視 場的圖像之間有部分重疊區(qū)域。在理想狀況下，相鄰視場的重疊區(qū)域的亮度以及顏色應(yīng)該 是相同的。但是由于拍攝角度及拍攝時間的不同而導(dǎo)致光照條件等拍攝環(huán)境發(fā)生了一定的 改變，加之不同的攝像機內(nèi)部成像的細微差異；同一場景在相鄰圖像上的顏色和亮度通常 會有差異，導(dǎo)致其重疊區(qū)域常呈現(xiàn)出明暗強度及變形程度的差異，給相鄰圖像拼接帶來麻 煩。并且，由于相鄰像素間不僅僅是簡單的平移關(guān)系，還包括旋轉(zhuǎn)、反射關(guān)系。如果只將圖 像的重疊區(qū)域簡單地疊加起來，會發(fā)現(xiàn)拼接而成的圖像中邊界的痕跡非常明顯、以及出現(xiàn) 重疊區(qū)域模糊和失真現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了全景圖像的視覺效果。目前對圖像拼接結(jié)果的要求 是不能看到兩幅圖像在拼接過程中留下的痕跡。為了消除簡單疊加造成的影響，實現(xiàn)圖像 的無縫拼接；為了減少拼接處顏色和亮度的不連續(xù)性，盡力避免重疊區(qū)域出現(xiàn)圖像模糊、重 影、明顯的分界等缺陷；必須對圖像的重疊區(qū)域進行平滑處理，以提高圖像的質(zhì)量。現(xiàn)有技 術(shù)中采用圖像融合方法來處理重疊區(qū)域。圖像融合方法是在圖像拼接過程中調(diào)整配準(zhǔn)圖像 的像素值的處理過程，能將一系列圖像正確的拼接在一起，且拼接后不會看出拼接的痕跡， 使融合后的圖像盡可能地平滑清晰、過渡自然。 目前常見的圖像重疊區(qū)域的融合方法包括：取平均值法、漸入濺出法、基于面積加 權(quán)的全景融合算法（即加權(quán)平均法）以及多分辨率融合法等。其中，取平均值法對于數(shù)據(jù)量 較大、有不規(guī)則的重疊區(qū)域的全景圖像、會導(dǎo)致最終的拼接圖像中存在較為明顯的拼接痕 跡。漸入濺出法對重疊區(qū)域、特別是不規(guī)則的重疊區(qū)域內(nèi)圖像顏色、亮度的平滑效果較差。 加權(quán)平均法雖然能使重疊區(qū)域平滑過渡、并消除拼接痕跡，但對于不規(guī)則的重疊區(qū)域則很 難有效地進行融合。分辨率融合法是先將圖像分解成一系列具有不同分辨率、頻率特性及 方向特性的子帶圖像，然后在每個分解的頻率域上將圖像重疊邊界附近加權(quán)平均，最后將 所有頻率上的圖像拼合成一幅全景圖像。由于分辨率融合法運算量太大，特別地、不規(guī)則的 重疊區(qū)域更是增加了運算難度和時間，不能達到圖像融合的實時性要求。 因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本專利技術(shù)的目的在于提供一種全景圖像融合方法及 融合裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)對于不規(guī)則的重疊區(qū)域的圖像存在融合效果較差的問題。 為了達到上述目的，本專利技術(shù)采取了以下技術(shù)方案： 一種全景圖像融合方法，其包括： A、將需要融合的圖像投影到全景模板中，提取圖像的原始像素值，并識別出圖像之間 的重疊區(qū)域在全景模板中的位置； B、 將所述重疊區(qū)域的邊界集合化，計算出重疊區(qū)域內(nèi)像素點的權(quán)重； C、 將所述原始像素值和對應(yīng)像素點的權(quán)重進行加權(quán)求和、獲得重疊區(qū)域內(nèi)像素點在全 景模板中的像素值。 所述的全景圖像融合方法中，所述需要融合的圖像包括第一圖像和第二圖像，所 述步驟A具體包括： A1、將第一圖像和第二圖像通過投影變換矩陣投影到全景模板中，并提取第一圖像和 第二圖像的原始像素值和掩膜函數(shù)； A2、計算第一圖像和第二圖像的掩膜函數(shù)的交集、獲得第一圖像和第二圖像的重疊區(qū) 域的掩膜函數(shù)，以確定所述重疊區(qū)域在全景模板中的位置。 所述的全景圖像融合方法中，所述步驟B具體包括： B1、獲取第一圖像和第二圖像掩膜的邊界函數(shù)； B2、根據(jù)第一圖像和第二圖像的邊界函數(shù)獲取重疊區(qū)域的第一邊界和第二邊界的函 數(shù)，以確定第一邊界和第二邊界的集合所包含的元素； B3、計算出重疊區(qū)域內(nèi)像素點到第一邊界和第二邊界的最短距離，并計算出重疊區(qū)域 內(nèi)像素點在兩幅圖像中的權(quán)重。 所述的全景圖像融合方法中，在所述步驟C之后還包括： D、 將全景模板中的像素值傳輸至全景生成服務(wù)器端生成拼接融合后的全景圖像。 所述的全景圖像融合方法中，在所述步驟A中， 第一圖像在全景模板中的掩膜函數(shù)AA(JT)的公式為：，其中，X表示全景模板P中任意的像素點，A表示第一圖 像； 第二圖像在全景模板中的掩膜函數(shù)的公式為：其中，B表示第二圖像； 第一圖像與第二圖像的重疊區(qū)域的掩膜函數(shù)_為__|:的公式為： 所述的全景圖像融合方法中，在所述步驟B1中，第一圖像掩膜的邊界函數(shù)EA (X) 和第二圖像掩膜的邊界函數(shù)EB (X)的公式分別為：9 所述的全景圖像融合方法中，在所述步驟B2中，第一邊界的函數(shù)Eacd(X)和第二 邊界函數(shù)Eabd(X)的公式分別為： 所述的全景圖像融合方法中，在所述步驟B3中，重疊區(qū)域內(nèi)任意像素點到第一邊 界的最短距離dA的公式為：重疊區(qū)域內(nèi)任意像素點到第二邊界的最短距離dB的公式為：9 其中，K表示重疊區(qū)域內(nèi)的任意像素點，acd表示第一邊界上所有像素點的集合，abd表 示第二邊界上所有像素點的集合； 重疊區(qū)域內(nèi)任意像素點在第一圖像和第二圖像中的權(quán)重wl(K)、w2(K)的公式分別為： 所述的全景圖像融合方法中，重疊區(qū)域內(nèi)任意像素點在全景模板中的像素值P(K) 的公式為： 所述的全景圖像融合方法中，所述需要融合的圖像為多個，包括第一圖像至第N 圖像，所述步驟A具體包括：將需要融合的N幅圖像投影到全景模板中，提取每幅圖像的原 始像素值，并對圖像之間的所有重疊區(qū)域用集合表示。 所述的全景圖像融合方法中，所述步驟B具體包括： B11、對其中重疊的任意兩幅圖像進行一次融合，對這兩幅圖像的重疊區(qū)域內(nèi)的每個像 素點求得其在這兩幅圖像中的權(quán)重wh(K)、w2i(K); B12、將一次融合后的圖像和與其重疊的任一圖像進行二次融合，對這兩幅圖像的重疊 區(qū)域內(nèi)的每個像素點求得其在這兩幅圖像中的權(quán)重wl2 (K)、w22 (K); B13、將二次融合后的圖像和與其重疊的任一圖像進行三次融合，對這兩幅圖像的重疊 區(qū)域內(nèi)的每個像素點求得其在這兩幅圖像中的權(quán)重wl3(K)、w23(K);以此類推，直至將N-2 次融合后的圖像和與其重疊的最后一幅圖像進行N-1次融合，對這兩幅圖像的重疊區(qū)域內(nèi) 的每個像素點求得其在這兩幅圖像中的權(quán)重wlNiOO、w2Ni(K)。 所述的全景圖像融合方法中，所述步驟c具體包括： 〇11、根據(jù)權(quán)重￥11〇()、￥21〇()、￥12〇()、￥2 2〇()、￥13〇()、￥23〇()直至￥1^〇()、￥2^〇()， 計算出各重疊區(qū)域內(nèi)像素點的像素值； C12、分別計算出在全景模板中各像素點在第一圖像至第N圖像中的權(quán)重wl(KrwN(K);獲得重疊區(qū)域內(nèi)任意像素點在全景模板中的像素值。 -種全景圖像融合的融合裝置，其包括： 重疊區(qū)域識別模塊，用于將需要融合的圖像投影到全景模板中，提取圖像的原始像素 值，并識別出圖像之間的重疊區(qū)域在全景模板中的位置； 權(quán)重計算模塊，用于將所述重疊區(qū)域的邊界集合化，計算出重疊區(qū)域內(nèi)像素點的權(quán) 重； 像素值計算模塊，用于將所述原始像素值和對應(yīng)像素點的權(quán)重進行加權(quán)求和、獲得重 疊區(qū)域內(nèi)像素點在全景模板中的像素值。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)提供的全景圖像融合方法及融合裝置，將需要融合的圖 像投影到全景模板中，提取圖像的原始像素值，并識別出圖像之間的重疊區(qū)域在全景模板 中的位置；將所述重疊區(qū)域的邊界集合化，計算出重疊區(qū)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種全景圖像融合方法，其特征在于，包括：A、將需要融合的圖像投影到全景模板中，提取圖像的原始像素值，并識別出圖像之間的重疊區(qū)域在全景模板中的位置；B、將所述重疊區(qū)域的邊界集合化，計算出重疊區(qū)域內(nèi)像素點的權(quán)重；C、將所述原始像素值和對應(yīng)像素點的權(quán)重進行加權(quán)求和、獲得重疊區(qū)域內(nèi)像素點在全景模板中的像素值。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張艷，
申請(專利權(quán))人：TCL集團股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44