[发明专利]一种双目立体图像拼接方法

权利要求书

1.一种双目立体图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用双目相机采集多组图像，提取特征并筛选得到特征点集合，其中每组图像包括第一方向的相机采集的第一眼图和第二方向的相机采集的第二眼图；

S2：根据步骤S1筛选的特征点集合对第一眼图进行变换并拼接，得到变换拼接后的第一眼图；

S3：根据采集到的多组图像，计算得到目标视差图；

S4：根据变换拼接后的第一眼图和所述目标视差图对第二眼图进行变换并拼接，得到变换拼接后的第二眼图；

S5：将步骤S2中变换拼接后的第一眼图和步骤S4中变换拼接后的第二眼图进行合成，得到最终的立体图；

其中：

步骤S1具体包括为：采用双目相机采集多组图像记为I_i，其中i＝1、2...n，n≥2，每组图像包括第一眼图I_i，l和第二眼图I_i，r，采用特征提取算法提取需要变换的第一眼图与第一幅第一眼图(I_j，l，I_1，l)和需要变换的第一眼图与对应的第二眼图(I_j，l，I_j，r)的特征点，并采用RANSAC算法对提取的特征点进行筛选，得到最终匹配的特征点集合(F_j，l，F_1，l)和(F_j，l，F_j，r)，其中j＝2、3...n，n≥2；

步骤S2中根据步骤S1筛选的特征点集合对第一眼图进行变换具体包括：

采用步骤S1中计算得到的特征点集合(F_j，l，F_1，l)和(F_j，l，F_j，r)，迭代计算第一眼图的单应性矩阵H_L，在迭代过程中使得第一能量项E_f有最小值；然后根据计算得到的单应性矩阵H_L对需要变换的第一眼图I_j，l以第一幅第一眼图I_1，l为参考进行变换得到变换的第一眼图其中第一能量项E_f的表达式为：

式中，n₁是特征点集合(F_j，l，F_1，l)中特征点的个数，n₂是特征点集合(F_j，l，F_j，r)中特征点的个数，H是迭代过程中的第一眼图的单应性矩阵；w_m和w_k是权重值，与根据当前特征点到该图像上所有特征点的高斯距离相关；

其中，表示第j幅第一眼图中第m个特征点的权重值；表示第j幅第一眼图中第k个特征点的权重值；表示第j幅第一眼图变换后第k个特征点的y坐标，表示第j幅第二眼图变换后第k个特征点的y坐标。

2.根据权利要求1所述的双目立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S4具体包括：根据所述目标视差图，利用视差与深度的关系以及相机焦距，计算得到深度信息，利用深度信息对第二眼图的特征点集合进行聚类；再通过所述目标视差图，将变换拼接后的第一眼图的网格顶点映射到第二眼图中，得到第一眼图中网格顶点的坐标，然后将所有的第二眼图进行网格变换，并进行拼接，得到变换拼接后的第二眼图。

3.根据权利要求1所述的双目立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

S22：对变换的第一眼图进行网格变换，再进行拼接，得到变换拼接后的第一眼图I_L。