[发明专利]基于参考帧变换及拼接尺寸自适应的同步在线拼接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步在线图像拼接技术，具体为基于参考帧变换及拼接尺寸自适应的同步在线拼接技术。

背景技术

图像拼接技术不仅是计算机视觉领域研究的热点问题，在实际的生活中也有广泛的应用，小到手机中的全景拼接，大到卫星所摄星系图像的拼接。图像拼接技术最核心的目的就是提供更全、更准确的全局信息，向观测者反映一片区域、一个场景的完整信息。其中，实时视频流的同步在线拼接又是未来拼接技术的发展趋势。试想一下，无人机对一片未知的区域进行拍摄，在拍摄过程中，能同步地对回传图像结果进行拼接和显示，这种拼接技术能够为军事侦查、地形勘测、灾后救援等需求提供所摄区域的同步全景信息，从而减少应用者做出决策的时间。

文献“何贝,王贵锦,沈永玲,等.结合地理参数的航拍视频实时拼接算法[J].应用科学学报,2012,30(2):151-157.”提出了一种结合地理参数的航拍视频实时拼接算法。此方法根据地理参数对相机运动模型进行分解，完成视频帧间的实时配准，估计视频每帧的主运动方向，将现有的单一主方向的流形拼接算法拓展到任意方向，最后根据地理坐标局部修正拼接条带。这种方法对于有地理坐标区域和所摄视频中未出现拍摄倾角变化的情况，能够产生比较好的结果。实际的需求往往是需要对一块未知区域进行地图绘制，这时该方法会失效，并且无人机在航拍的时候，会受到气流、雨水等自然条件的影响，不可能长时间保持一种拍摄角度，拍摄倾角必定会发生变化，这也会影响拼接的整体质量。而且，根据文章中的实验结果可知，其拼接结果的尺寸为固定大小，并没有用到拼接尺寸自适应技术，生成图中有效结果部分占整个生成图的比例很小，这会造成内存的极大浪费和拼接性能的降低。除此之外，该方法并不能同步在线进行拼接，即无法同步显示当前拼接的结果。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于参考帧变换及拼接尺寸自适应的同步在线拼接方法。

技术方案

一种基于参考帧变换及拼接尺寸自适应的同步在线拼接方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将第一帧图像作为参考帧，下一帧作为拼接帧，提取当前参考帧与最新拼接帧的SIFT特征点并进行匹配，将参考帧和拼接帧的能够匹配的特征点数量与设定的阈值进行比较：

如果特征点数量高于设定的阈值，进入步骤2；如果特征点数量小于设定的阈值，再重新取下一帧作为拼接帧进行比较：如果特征点数量高于设定的阈值，进入步骤2；否则认为这两次匹配无效，重新选择参考帧，新的参考帧为与旧参考帧能够有效匹配的最新拼接帧；

步骤2：根据两帧图像之间的特征点对应关系，计算透视变换模型：

H=h1h2h3h4h5h6h7h8h9---(1)]]>