[发明专利]基于二次拟合光度变换的群体图像编码方法

权利要求书

1.一种基于二次拟合光度变换的群体图像编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取待编码图像集中两两图像间的SIFT匹配点及SIFT匹配距离：

提取待编码图像集中每张图像的SIFT特征点，并对两两图像之间进行SIFT匹配，并根据匹配结果计算两两图像间的SIFT匹配距离；

(2)获取待编码图像集的最小生成树：

(2a)将待编码图像集中每张图像抽象为节点，将两两图像间的SIFT匹配距离抽象为两两节点之间的权值，构造带权值有向图；

(2b)将带权值有向图作为有向图的最小生成树算法的输入，得到待编码图像集的父节点为参考图像、子节点为目标编码图像的最小生成树；

(3)计算最小生成树中每对参考图像与目标编码图像之间的透视变换矩阵H：

通过最小生成树中各对参考图像和目标编码图像的SIFT匹配对，计算各参考图像与目标编码图像对对应的透视变换矩阵，得到多个透视变换矩阵H；

(4)对待编码图像集的最小生成树中的参考图像进行几何变形：

利用多个透视变换矩阵H，对待编码图像集的最小生成树中的透视变换矩阵H对应的参考图像进行几何变形，得到多个几何变形后图像；

(5)对多个几何变形后图像进行二次拟合光度变换：

(5a)计算二次拟合公式系数a、b和c：

计算二次拟合公式的系数a、b和c，计算公式为：

其中，i代表待编码图像集的最小生成树中参考图像，j代表待编码图像集的最小生成树中目标编码图像，F代表图像i和图像j的SIFT匹配点坐标集，p_i(k)代表图像i中第k个图像i与图像j匹配点的坐标，p_j(k)代表图像j中第k个图像i与图像j匹配点的坐标，代表p_i(k)坐标经过几何变形后的对应坐标即I_j(p_j(k))代表图像j在坐标p_j(k)上的光度值，代表图像i经过几何变形后图像坐标上的光度值；

(5b)获得二次拟合光度变换后图像：

采用二次拟合公式，使用每个几何变形后图像的每个像素点计算每个光度变换后图像的每个像素点的光度值，计算公式为：

其中，代表每张几何变形后图像各像素点对应的光度值，代表光度变换后图像各像素点对应的光度值，由每张几何变形后图像的计算出的构成了每张几何变形后图像对应的光度变换后图像；

(6)获取参考图像对应的YUV码流：

对待编码图像集的最小生成树中每个参考图像对应的多个光度变换后图像进行YUV转换，得到每个参考图像对应的多个YUV码流；

(7)对目标编码图像进行基于块的运动补偿编码：

通过待编码图像集的最小生成树中每个参考图像对应的多个YUV码流，对参考图像所对应的目标编码图像进行HEVC帧间编码，得到编码文件。

2.根据权利要求1所述的基于二次拟合光度变换的群体图像编码方法，其特征在于，步骤(5a)中所述的计算二次拟合公式系数a、b和c，实现步骤为：

(5a1)将的求解抽象为三元函数Q(a,b,c)在minQ(a,b,c)下系数a、b和c的取值，其中，i代表待编码图像集的最小生成树中参考图像，j代表待编码图像集的最小生成树中目标编码图像，F代表图像i和图像j的SIFT匹配点坐标集，p_i(k)代表图像i中第k个图像i与图像j匹配点的坐标，p_j(k)代表图像j中第k个图像i与图像j匹配点的坐标，代表p_i(k)坐标经过几何变形后的对应坐标即I_j(p_j(k))代表图像j在坐标p_j(k)上的光度值，代表图像i经过几何变形后图像坐标上的光度值；

(5a2)求解Q(a,b,c)在minQ(a,b,c)下系数a、b和c的取值：

根据多元函数极值原理，在Q(a,b,c)偏导数为零时取得minQ(a,b,c)值，推导出三个线性方程组，然后将值与I_j(p_j(k))值带入三个线性方程组并求解，获得每个几何变形后图像对应的二次拟合公式系数a、b和c，在Q(a,b,c)偏导数为零时推导出的三个线性方程组如下：