專利名稱：一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域。尤其涉及一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于受到攝像機視場角的限制，傳統(tǒng)的成像技術(shù)已經(jīng)難以滿足寬幅面、大視場、超廣角甚至全景圖像的需要。為了解決這一問題，采用圖像拼接技術(shù)將兩幅或兩幅以上具有部分景物重合的圖像縫合起來，生成一幅具有較寬視角圖像或360°視角全景圖像。其中，圖像拼接技術(shù)使用的主要技術(shù)為圖像縫合技術(shù)，圖像縫合技術(shù)用于將待拼接圖像的重合區(qū)域拼合起來，保證圖像與圖像的重疊區(qū)域能夠連續(xù)變化，過渡自然并且沒有可見的縫合線?，F(xiàn)有的圖像縫合方法可以按照對圖像處理的空間不同分為兩種頻域圖像縫合方法和空域圖像縫合方法。其中，空域圖像縫合方法中典型的算法包括直接平均法、中值濾波法和加權(quán)平均法。上述三種算法中最優(yōu)算法為加權(quán)平均法，其中加權(quán)平均法對重疊區(qū)域中的像素進行加權(quán)后再疊加平均，每個像素按照自身在整個圖像中的重要程度被賦予不同的權(quán)值，從而可以實現(xiàn)圖像平滑過渡，有效消除圖像中的縫合線。但是不同加權(quán)平均法對于不同圖像中像素的加權(quán)值的計算方法各不相同，而且任一加權(quán)平均法僅適用重疊區(qū)域中一種縫合邊界和縫合線。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合方法和系統(tǒng)，以達到提高方法通用性且提升視覺效果的目的，技術(shù)方案如下一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合方法，包括獲取第一圖像和第二圖像的相對位置關(guān)系；確定第一圖像和第二圖像中的相同圖像區(qū)域為縫合區(qū)域，并在所述縫合區(qū)域中獲取第一圖像的縫合邊界、第一圖像的縫合線、第二圖像的縫合邊界和第二圖像的縫合線，所述第一圖像的縫合線和所述第二圖像的縫合線為一條縫合線，所述第一圖像的縫合邊界和所述第二圖像的縫合邊界為一個縫合邊界；獲取第一圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式以及第一圖像的縫合線的函數(shù)表達式，并依據(jù)所述相對位置關(guān)系，獲取第二圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式以及第二圖像的縫合線的函數(shù)表達式；依據(jù)第一圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式、第一圖像的縫合線的函數(shù)表達式、第二圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式、第二圖像的縫合線的函數(shù)表達式以及預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值規(guī)則獲得加權(quán)值計算公式；依據(jù)所述加權(quán)值計算公式，計算所述縫合區(qū)域內(nèi)各個像素的第一加權(quán)值和第二加權(quán)值；
將縫合區(qū)域內(nèi)任意像素在不同圖像中的像素值與所述像素值在不同圖像中對應(yīng)的加權(quán)值相乘得到加權(quán)像素值，并對所述加權(quán)像素值進行相加得到縫合像素值，將所述縫合像素值作為縫合區(qū)域中該像素對應(yīng)的像素值；依據(jù)所述縫合像素值，將第一圖像和第二圖像的相同部分的圖像區(qū)域拼接為一個區(qū)域。優(yōu)選的，所述預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值規(guī)則包括位于縫合區(qū)域內(nèi)縫合線的像素的第一加權(quán)值為50%，第二加權(quán)值為50% ；位于第一圖像的縫合邊緣的 像素的第一加權(quán)值為100%，第二加權(quán)值為O ;位于第二圖像的縫合邊緣的像素的第二加權(quán)值為100%，第一加權(quán)值為O ;位于所述第一圖像的重疊區(qū)域和第二圖像的重疊區(qū)域其他位置的像素第一加權(quán)值和第二加權(quán)值之和為100% ；其中，將第一圖像的縫合邊界中的一條縫合邊作為第一圖像的縫合邊緣，將第一圖像的縫合邊界中其他縫合邊作為第二圖像的縫合邊緣；將第一圖像的縫合線和第一圖像的縫合邊緣構(gòu)成的區(qū)域作為第一圖像重疊區(qū)域，將第二圖像的縫合線和第二圖像的縫合邊緣構(gòu)成的區(qū)域作為第二圖像重疊區(qū)域。優(yōu)選的，所述加權(quán)值計算公式為
權(quán)利要求
1.一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合方法，其特征在于，包括獲取第一圖像和第二圖像的相對位置關(guān)系；確定第一圖像和第二圖像中的相同圖像區(qū)域為縫合區(qū)域，并在所述縫合區(qū)域中獲取第一圖像的縫合邊界、第一圖像的縫合線、第二圖像的縫合邊界和第二圖像的縫合線，所述第一圖像的縫合線和所述第二圖像的縫合線為一條縫合線，所述第一圖像的縫合邊界和所述第二圖像的縫合邊界為一個縫合邊界；獲取第一圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式以及第一圖像的縫合線的函數(shù)表達式，并依據(jù)所述相對位置關(guān)系，獲取第二圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式以及第二圖像的縫合線的函數(shù)表達式；依據(jù)第一圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式、第一圖像的縫合線的函數(shù)表達式、第二圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式、第二圖像的縫合線的函數(shù)表達式以及預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值規(guī)則獲得加權(quán)值計算公式；依據(jù)所述加權(quán)值計算公式，計算所述縫合區(qū)域內(nèi)各個像素的第一加權(quán)值和第二加權(quán)值；將縫合區(qū)域內(nèi)任意像素在不同圖像中的像素值與所述像素值在不同圖像中對應(yīng)的加權(quán)值相乘得到加權(quán)像素值，并對所述加權(quán)像素值進行相加得到縫合像素值，將所述縫合像素值作為縫合區(qū)域中該像素對應(yīng)的像素值；依據(jù)所述縫合像素值，將第一圖像和第二圖像的相同部分的圖像區(qū)域拼接為一個區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值規(guī)則包括位于縫合區(qū)域內(nèi)縫合線的像素的第一加權(quán)值為50%，第二加權(quán)值為50% ；位于第一圖像的縫合邊緣的像素的第一加權(quán)值為100%，第二加權(quán)值為O ;位于第二圖像的縫合邊緣的像素的第二加權(quán)值為100%，第一加權(quán)值為O ;位于所述第一圖像的重疊區(qū)域和第二圖像的重疊區(qū)域其他位置的像素第一加權(quán)值和第二加權(quán)值之和為100% ；其中，將第一圖像的縫合邊界中的一條縫合邊作為第一圖像的縫合邊緣，將第一圖像的縫合邊界中其他縫合邊作為第二圖像的縫合邊緣；將第一圖像的縫合線和第一圖像的縫合邊緣構(gòu)成的區(qū)域作為第一圖像重疊區(qū)域，將第二圖像的縫合線和第二圖像的縫合邊緣構(gòu)成的區(qū)域作為第二圖像重疊區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)值計算公式為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)值計算公式和像素計算公式僅使用第一圖像和第二圖像任意一幅圖像所使用的坐標系；或者，像素位于第一圖像重疊區(qū)域時，所述加權(quán)值計算公式和像素計算公式使用第一圖像所使用的坐標系，像素位于第二圖像重疊區(qū)域時，所述加權(quán)值計算公式和像素計算公式使用第二圖像所使用的坐標系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的方法，其特征在于，在所述縫合區(qū)域中獲取第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線包括在任一圖像的縫合邊界包括三個以上縫合邊緣的情況下，獲取人為設(shè)定的第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線，其中人為設(shè)定的第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線將所述縫合區(qū)域劃分為相等區(qū)域，且第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線經(jīng)過縫合區(qū)域中第一圖像和第二圖像的交點。
6.一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合系統(tǒng)，其特征在于，包括第一獲取單元，用于獲取第一圖像和第二圖像的相對位置關(guān)系；第二獲取單元，用于根據(jù)第一獲取單元獲取的結(jié)果確定第一圖像和第二圖像中的相同圖像區(qū)域為縫合區(qū)域，并在所述縫合區(qū)域中獲取第一圖像的縫合邊界、第一圖像的縫合線、 第二圖像的縫合邊界和第二圖像的縫合線，所述第一圖像的縫合線和所述第二圖像的縫合線為一條縫合線；第三獲取單元，用于根據(jù)第二獲取單元獲取的結(jié)果獲取第一圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式以及第一圖像的縫合線的函數(shù)表達式，并依據(jù)所述相對位置關(guān)系，獲取第二圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式以及第二圖像的縫合線的函數(shù)表達式；第四獲取單元，用于依據(jù)第三單元獲取的第一圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式、第一圖像的縫合線的函數(shù)表達式、第二圖像的縫合邊界的函數(shù)表達式、第二圖像的縫合線的函數(shù)表達式以及預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值規(guī)則獲得加權(quán)值計算公式；第一計算單元，用于依據(jù)第四獲取單元獲取的加權(quán)值計算公式，計算所述縫合區(qū)域內(nèi)各個像素的第一加權(quán)值和第二加權(quán)值；第二計算單元，用于將縫合區(qū)域內(nèi)任意像素在不同圖像中的像素值與所述像素值在不同圖像中對應(yīng)的加權(quán)值相乘得到加權(quán)像素值，并對所述加權(quán)像素值進行相加得到縫合像素值，將所述縫合像素值作為縫合區(qū)域中該像素對應(yīng)的像素值；拼接單元，用于依據(jù)第二計算單元計算得到的縫合像素值，將第一圖像和第二圖像的相同部分的圖像區(qū)域拼接為一個區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，第四獲取單元獲取加權(quán)值計算公式時依據(jù)的加權(quán)值規(guī)則包括位于縫合區(qū)域內(nèi)縫合線的像素的第一加權(quán)值為50%，第二加權(quán)值為 50% ；位于第一圖像的縫合邊緣的像素的第一加權(quán)值為100%，第二加權(quán)值為O ;位于第二圖像的縫合邊緣的像素的第二加權(quán)值為100%，第一加權(quán)值為O ;位于所述第一圖像的重疊區(qū)域和第二圖像的重疊區(qū)域其他位置的像素第一加權(quán)值和第二加權(quán)值之和為100% ；其中，將第一圖像的縫合邊界中的一條縫合邊作為第一圖像的縫合邊緣，將第一圖像的縫合邊界中其他縫合邊作為第二圖像的縫合邊緣；將第一圖像的縫合線和第一圖像的縫合邊緣構(gòu)成的區(qū)域作為第一圖像重疊區(qū)域，將第二圖像的縫合線和第二圖像的縫合邊緣構(gòu)成的區(qū)域作為第二圖像重疊區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，第四獲取單元獲取的加權(quán)值計算公式為
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一計算單元依據(jù)的加權(quán)值計算公式和第二計算單元使用的像素計算公式僅使用第一圖像和第二圖像任意一幅圖像所使用的坐標系；或者，像素位于第一圖像重疊區(qū)域時，第一計算單元依據(jù)的加權(quán)值計算公式和第二計算單元使用的像素計算公式使用第一圖像所使用的坐標系，像素位于第二圖像重疊區(qū)域時，第一計算單元依據(jù)的加權(quán)值計算公式和第二計算單元使用的像素計算公式使用第二圖像所使用的坐標系。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，第二獲取單元具體用于在任一圖像的縫合邊界包括三個以上縫合邊緣的情況下，獲取人為設(shè)定的第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線，其中人為設(shè)定的第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線將所述縫合區(qū)域劃分為相等區(qū)域，且第一圖像的縫合線和第二圖像的縫合線經(jīng)過縫合區(qū)域中第一圖像和第二圖像的交點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于加權(quán)平均法的空域圖像縫合方法和系統(tǒng)。其中，空域圖像縫合方法包括預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值規(guī)則獲得加權(quán)值計算公式，依據(jù)所述加權(quán)值計算公式計算縫合區(qū)域內(nèi)各個像素的第一加權(quán)值和第二加權(quán)值；將縫合區(qū)域內(nèi)任意像素在不同圖像中的像素值與所述像素值在不同圖像中對應(yīng)的加權(quán)值相乘得到加權(quán)像素值，并對所述加權(quán)像素值進行相加得到縫合像素值，將所述縫合像素值作為縫合區(qū)域中該像素對應(yīng)的像素值；依據(jù)所述縫合像素值，將第一圖像和第二圖像的相同部分的圖像區(qū)域拼接為一個區(qū)域。因此，本發(fā)明采用預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值計算規(guī)則獲得加權(quán)值計算公式，使該加權(quán)值計算公式通用于重疊區(qū)域任意縫合邊界和任意縫合線，提高方法通用性。
文檔編號G06T3/40GK103020938SQ201210545558
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者劉巍, 李晨, 陳筱婧, 王勇萍 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司