一種全景拼接的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種全景拼接的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在監控系統快速發展的今天，系統規模越來越大，監控點越來越多，工作人員面對 越來越多的監控圖像已無暇顧及，隨著監控范圍的不斷擴大，需要對整座橋梁、機場、很長 一段公路或者高層建筑進行監控，大多數攝像機的視場達不到這樣大的監控范圍，因此對 大視場視頻監控的要求逐漸增多，逐漸形成了一種高端需求。視頻全景拼接作為一種解決 方案，也得到了越來越多的關注。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是：提供一種將兩幅以上的分區圖通過拼接合成全景 圖的全景拼接的方法及裝置。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：
[0005] 一種全景拼接的方法，包括：
[0006] S101、將采集到的兩幅以上的分區圖進行圖像預處理；
[0007] S102、將圖像預處理過的兩幅以上的分區圖進行特征提取；
[0008] S103、將特征提取過的兩幅以上的分區圖進行特征匹配；
[0009] S104、將特征匹配過的兩幅以上的分區圖進行排序；
[0010] S105、將排過序的兩幅以上的分區圖進行計算透視變換矩陣；
[0011] S106、將計算透視變換矩陣的兩幅以上的分區圖進行計算初始景深和旋轉矩陣；
[0012] S107、將計算過初始景深和旋轉矩陣的兩幅以上的分區圖進行捆綁調整；
[0013] S108、將捆綁調整過的兩幅以上的分區圖進行圖像拉直；
[0014] S109、將圖像拉直過的兩幅以上的分區圖進行曝光補償；
[0015] S110、將曝光補償過的兩幅以上的分區圖進行圖像融合。
[0016] 本發明提供的另一種技術方案為：
[0017] -種全景拼接的裝置，包括依次連接的圖像預處理模塊、特征提取模塊、特征匹配 模塊、排序模塊、計算透視變換矩陣模塊、計算初始景深和旋轉矩陣模塊、捆綁調整模塊、圖 像拉直模塊、曝光補償模塊和圖像融合模塊；
[0018] 所述圖像預處理模塊，用于將采集到的兩幅以上的分區圖進行圖像預處理；
[0019] 所述特征提取模塊，用于將圖像預處理模塊所得的兩幅以上的分區圖進行特征提 取；
[0020] 所述特征匹配模塊，用于將特征提取模塊所得的兩幅以上的分區圖進行特征匹 配；
[0021] 所述排序模塊，用于將特征匹配模塊所得的兩幅以上的分區圖進行排序；
[0022] 所述計算透視變換矩陣模塊，用于將排序模塊所得的兩幅以上的分區圖進行計算 透視變換矩陣；
[0023] 所述計算初始景深和旋轉矩陣模塊，用于將計算透視變換矩陣模塊所得的兩幅以 上的分區圖進行計算初始景深和旋轉矩陣；
[0024] 所述捆綁調整模塊，用于將計算初始景深和旋轉矩陣模塊所得的兩幅以上的分區 圖進彳丁擁綁調整；
[0025] 所述圖像拉直模塊，用于將捆綁調整模塊所得的兩幅以上的分區圖進行圖像拉 直；
[0026] 所述曝光補償模塊，用于將圖像拉直模塊所得的兩幅以上的分區圖進行曝光補 償；
[0027] 所述圖像融合模塊，用于將曝光補償模塊所得的全景圖進行圖像融合。
[0028] 本發明的有益效果在于：通過對兩幅以上的分區圖依次進行圖像預處理、特征提 取、特征匹配、圖像排序、計算透視變換矩陣、計算初始景深和旋轉矩陣、捆綁調整、圖像拉 直、曝光補償和圖像融合，實現將兩幅以上的分區圖合成全景圖，可形成360°無視角死區， 高清晰度的全景圖，令細節表現更完美，增強了真實感和現場感，全景圖的數據量較小，分 區圖合成全景圖顯示對硬件要求低，有助于滿足監控攝像頭在長期作業過程中產生的巨大 數據量。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發明實施例中的一種全景拼接的方法的步驟流程圖；
[0030] 圖2為本發明實施例中的尺度空間極值檢測的示意圖；
[0031] 圖3為本發明實施例中提取s ift特征點生成本地特征描述符的示意圖；
[0032] 圖4為本發明實施例中的灰色區域積分的示意圖；
[0033] 圖5為本發明實施例中提取surf特征點生成本地特征描述符的示意圖；
[0034] 圖6為本發明實施例中提取到的harris角點的示意圖；
[0035] 圖7為本發明實施例步驟S109中的"曝光補償"方法一的示意圖；
[0036] 圖8為本發明實施例步驟S105中平面投影模型的示意圖；
[0037] 圖9為本發明實施例步驟S105中柱面投影模型的示意圖；
[0038] 圖10為本發明實施例步驟S105中球面投影模型的示意圖；
[0039] 圖11為本發明實施例步驟S110中多分辨率融合的示意圖；
[0040] 圖12為本發明實施例步驟S110中平均疊加法的示意圖；
[0041] 圖13為本發明實施例中的一種全景拼接的裝置的結構示意圖；
[0042] 標號說明：
[0043] 10、圖像預處理模塊；11、特征提取模塊；12、特征匹配模塊；13、排序模塊；14、計 算透視變換矩陣模塊；15、計算初始景深和旋轉矩陣模塊；16、捆綁調整模塊；17、圖像拉直 模塊；18、曝光補償模塊；19、圖像融合模塊。
【具體實施方式】
[0044] 為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附 圖予以說明。
[0045] 本發明最關鍵的構思在于：通過對兩幅以上的分區圖依次進行圖像預處理、特征 提取、特征匹配、排序、計算透視變換矩陣、計算初始景深和旋轉矩陣、捆綁調整、圖像拉直、 曝光補償和圖像融合，進行兩幅以上的分區圖拼接，實現將兩幅以上的分區圖合成全景圖。
[0046] 請參照圖1，是本發明實施例中一種全景拼接的方法的步驟流程圖，具體如下：
[0047] -種全景拼接的方法，包括：
[0048] S101、將采集到的兩幅以上的分區圖進行圖像預處理；
[0049] S102、將圖像預處理過的兩幅以上的分區圖進行特征提取；
[0050] S103、將特征提取過的兩幅以上的分區圖進行特征匹配；
[0051] S104、將特征匹配過的兩幅以上的分區圖進行排序；
[0052] S105、將排過序的兩幅以上的分區圖進行計算透視變換矩陣；
[0053] S106、將計算透視變換矩陣的兩幅以上的分區圖進行計算初始景深和旋轉矩陣；
[0054] S107、將計算過初始景深和旋轉矩陣的兩幅以上的分區圖進行捆綁調整；
[0055] S108、將捆綁調整過的兩幅以上的分區圖進行圖像拉直；
[0056] S109、將圖像拉直過的兩幅以上的分區圖進行曝光補償；
[0057] S110、將曝光補償過的兩幅以上的分區圖進行圖像融合。
[0058] 從上述描述可知，本發明的有益效果在于：通過對兩幅以上的分區圖依次進行圖 像預處理、特征提取、特征匹配、排序、計算透視變換矩陣、計算初始景深和旋轉矩陣、捆綁 調整、圖像拉直、曝光補償和圖像融合，實現將兩幅以上的分區圖合成全景圖，可形成360° 無視角死區，高清晰度的全景圖，令細節表現更完美，增強了真實感和現場感，全景圖的數 據量較小，分區圖合成全景圖顯示對硬件要求低，有助于滿足監控攝像頭在長期作業過程 中產生的巨大數據量。
[0059] 進一步的，在本發明實施例的全景拼接的方法中，所述步驟S101中的圖像預處理 包括圖像直方圖均衡化和圖像去噪；
[0060] 所述圖像直方圖均衡化具體為：對圖像中像素個數多的灰度級進行展寬，而對像 素個數少的灰度級進行縮減；
[0061] 所述圖像直方圖均衡化具體步驟：
[0062] 設f、g分別為原圖像和處理后的圖像；
[0063] 1)求出原圖像f的灰度直方圖，設為h ;
[0064] h為一個256維的向量；
[0065] 求出圖像f的總體像素個數Nf ;
[0066] Nf = m*n(m，η分別為圖像的長和寬）；
[0067] 計算每個灰度級的像素個數在整個圖像中所占的百分比；
[0068] hs(i) =h(i)/Nf, (i = 0,1, ···, 255)；
[0069] 2)計算圖像各灰度級的累計分布hp ; i
[0070] ): [ Α(·4-)、i = 1,2,....,255 ； k=Q-
[0071] 3)求出新圖像g的灰度值；
[0072] g = 255 · hp (i)，i = 1，2, · · ·，255 ;
[00