[发明专利]基于图像拼接的视频拼接装置及视频拼接方法

说明书

本发明提供一种基于图像拼接的视频拼接装置及视频拼接方法，基于图像拼接的视频拼接方法包括获取待拼接的第一路视频和第二路视频；分别提取第一路视频、第二路视频的n帧图像中每一帧图像所对应的特征点；依次根据第一路视频的第i帧图像的特征点和第二路视频的第i帧图像的特征点对第一路视频的第i帧图像和第二路视频的第i帧图像进行拼接，以获得拼接后的视频；对拼接后的视频进行显示。本发明提出的基于图像拼接的视频拼接方法将两路视频的特征提取并行执行，从而提高了拼接效率与拼接稳定性。

技术领域

本发明涉及视频图像拼接技术领域，尤其涉及一种基于图像拼接的视频拼接装置及视频拼接方法。

背景技术

目前的视频拼接技术主要应用在交通行业的视频实时监控领域，研究也主要集中在摄像机位置相对固定、摄像机摆放位置贴近体面的交通监控视频的拼接上。但其实随着计算机视觉领域，如VR，360度全景摄像头等的发展，视频拼接技术的应用领域逐渐扩展到军事侦查领域，民用消费娱乐领域如影视、游戏等。拼接算法相对比较成熟的是对静态图像的拼接。

目前，很多监控场合需要远距离，无遮挡监控，如机场停机坪、高速公路，此时需要的是广角、大视野、高分辨率、变形小的全景图像。而飞行器搭载摄像机拍摄的视频正满足无遮挡，视野广。并且与地面端的监控摄像机不同，提供了一个完全不同的俯瞰视角。特别是近年来发展迅速的无人机，机动性强，灵活性高，可随时改变监控区域，适合各种突发情况的调用，并且设备模块化，组装、使用方便，大大减少了成本。对于高清视频拼接技术，瓶颈主要在处理速度上，关于视频拼接算法原理和方法国内外已有不少的论文发表，但现在还没有通用的能够到达实时处理速度的高分辨率视频拼接软件及产品出现。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于图像拼接的视频拼接装置及视频拼接方法，能够改善拼接质量，提升拼接效率。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种基于图像拼接的视频拼接方法，所述视频拼接方法包括：获取待拼接的第一路视频和第二路视频；分别提取第一路视频、第二路视频的n帧图像中每一帧图像所对应的特征点；依次根据第一路视频的第i帧图像的特征点和第二路视频的第i帧图像的特征点对第一路视频的第i帧图像和第二路视频的第i帧图像进行拼接，以获得拼接后的视频；对拼接后的视频进行显示，其中，1≤i≤n。

进一步地，根据第一路视频的第i帧图像的特征点和第二路视频的第i帧图像的特征点对第一路视频的第i帧图像和第二路视频的第i帧图像进行拼接步骤包括：

对第一路视频的第i帧图像的特征点和第二路视频的第i帧图像的特征点进行粗匹配，以获得初始的特征点匹配对集合；

对初始的特征点匹配对集合进行细匹配得到内点集合；

根据内点集合计算得到变换矩阵；

利用变换矩阵将第一路视频的第i帧图像和第二路视频的第i帧图像分别投影到全景坐标系中；

对全景坐标系中的第一路视频的第i帧图像和第二路视频的第i帧图像进行融合，以获得拼接后的图像。

进一步地，对第一路视频的第i帧图像的特征点和第二路视频的第i帧图像的特征点进行粗匹配，以获得初始的特征点匹配对集合步骤包括：

利用最近邻匹配法在第二路视频的第i帧图像中找到与第一路视频的第i帧图像中的特征点P所匹配的特征点P'；

计算第一路视频的第i帧图像中的特征点M到特征点P的距离，将距离小于设定的第一阈值的特征点M形成的集合作为特征点P的邻域；

将第二路视频的第i帧图像中以特征点P'为圆心，以第一阈值为半径的区域作为特征点M的搜索区域，计算邻域中的每一个特征点M与搜索区域中的所有特征点M'的距离，将搜索区域中与特征点M的距离最短的特征点M'作为与特征点M匹配的特征点；