[发明专利]一种不规则破碎单面图像快速拼接方法

权利要求书

1.一种不规则破碎单面图像快速拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获得一幅集合所有不规则碎片正面图像的电子图片，该电子图片中的所有碎片互相不重叠，并且该电子图片的背景颜色采用与碎片正面图像颜色反差大的单一色；

步骤2，将该电子图片的背景中所含像素设置为0，并通过高斯滤波消除每个碎片中可能存在的杂散黑点，然后整体进行图像灰度化处理；

步骤3，利用轮廓查找算法确定经步骤2处理后的电子图片中各碎片的轮廓像素坐标点，并得到每个碎片的所有轮廓像素坐标点按逆时针方向依次排列的灰度值序列{F₁，F₂，...，F_n}；

步骤4，判断是否有两个碎片的灰度值序列F_i和F_j相匹配，如果有，则将该两个碎片通过旋转、平移实现拼接；

步骤5，重新获得经步骤4拼接后碎片的逆时针方向轮廓像素坐标点的灰度值序列，并继续进行步骤4，直至所有碎片拼接为一体；

在步骤3中，轮廓查找算法包括如下步骤：

第一步，首先计算当前碎片的重心A：

其中代表重心A的坐标，M表示碎片区域中所有像素的个数，(x_i，y_j)代表当前碎片中每个像素的坐标；

第二步，以该重心A为中心沿水平方向进行逆时针扫描；对于某一个方向，当连续检测到5个以上灰度值为0的像素时，说明已经进入到背景区域，则进入背景区域之前的最后一个非0像素就是该碎片沿着该方向的轮廓像素；随着沿着逆时针方向扫描，获得该碎片最外缘像素坐标点的灰度值序列F。

2.根据权利要求1所述不规则破碎单面图像快速拼接方法，其特征在于：

在步骤4中，判断两个碎片的灰度值序列F_i和F_j是否能够匹配，需要首先将其中一个灰度值序列取反，即按顺时针方向保存灰度序列，将F_j取反，得到序列F_j’；再从F_j’中依次循环选取数量为K＝30的灰度序列值片段，将此片段与Fi进行逐片段比较，即计算二者的归一化相关系数γ：

γ=Σk=1K(fik-fi‾)(fjk-fj‾)Σk=1K(fik-fi‾)2Σk=1K(fjk-fj‾)2]]>

其中f_ik和f_jk，k∈{1,2,3,...,K}分别是F_i和F_j的灰度值序列，和分别是f_ik和f_jk的均值，相关性的阈值是0.96；若大于阈值，则认为这两个片段匹配成功；若始终没有片段匹配成功，则说明F_i和F_j不相邻，再判定F_i和F_j+1是否相邻。

3.根据权利要求1所述不规则破碎单面图像快速拼接方法，其特征在于：在步骤2中进行图像灰度化处理，灰度化的公式是Y＝0.3R+0.59G+0.11B，其中R、G、B表示一个像素的红、绿、蓝三个分量。