[发明专利]一种非旋转图像的快速拼接方法

权利要求书

1.一种非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于包括以下步骤：

A、确定灰度投影模板的大小和所处的位置；

B、计算灰度投影模板对应的图像上灰度行投影值，即每一行灰度值之和Sum_row，计算灰度投影模板对应的图像上灰度列投影值，即每一列灰度值之和Sum_column；

C、针对后一副相邻的图像，从第一行位置开始，取灰度投影模板同样大小和左右位置区域，计算行灰度值之和Sum_rowi，并与前一幅图像灰度行投影值相减，并将误差值求和，然后依次向下移动投影模板，则最小误差对应的灰度投影模板行起始位置即为前后两幅图像开始重叠区域，该行之前为第二幅图像拍摄的新内容；

D、确定行起始位置后进行左右偏移量的判断，从后一副相邻图像的第一列开始，取列灰度投影模板同样大小的区域，计算列灰度值之和Sum_columni，并与前一幅图像灰度列投影值相减，并将误差值求和，然后依次向右移动投影模板，则最小误差对应的灰度投影模板列起始位置即为前后两幅图像开始重叠区域，该列之前是第二幅图像拍摄的新内容；

E、得到重叠区域的行和列起始位置后，以前一幅图片为基础，将新增区域进行拼接，并根据偏移位置对新增区域进行左右方向的调整，根据该方法依次将时间序列相同的图片进行拼接，直到组成一幅完整图像；

所述灰度投影模板大小的确定方法为：

其中，Template_row_row、Template_row_column分别表示行方向灰度投影模板的行列数，即行方向灰度投影模板的大小，Template_column_row、Template_column_column分别表示列方向灰度投影模板的行列数，即列方向灰度投影模板的大小；pixel_forward表示待拼接的两幅图像所拍摄内容增加的大致像素数，pixel_{image_row}、pixel_{image_column}分别表示待拼接图像对应矩阵的行列数；k₁～k₄代表系数。

2.根据权利要求1所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤A中，计算精度和速度随着灰度投影模板的增大而提高，灰度投影模板所包含的干扰信息随着灰度投影模板的增大而增大。

3.根据权利要求1所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤B中，在计算灰度投影模板对应的图像上灰度行投影值之前，在前一幅图像上使行方向灰度投影模板的位置位于图像最上方的中间区域；计算灰度投影模板对应的图像上灰度列投影值之前，使列方向灰度投影模板的位置位于前一幅图像左半平面的最上方中间区域。

4.根据权利要求1所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤C中，向下移动投影模板的次数等于灰度投影模板行数。

5.根据权利要求1所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤D中，向右移动投影模板的次数等于灰度投影模板列数。

6.根据权利要求5所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤D中，若最小误差对应的灰度投影模板列起始位置的列编号小于前一幅图像中灰度投影模板起始列位置的列编号，则后一幅图像发生了右偏；若最小误差对应的灰度投影模板列起始位置的列编号大于前一幅图像中灰度投影模板起始列位置的列编号，则后一幅图像发生了左偏。

7.根据权利要求1所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤E中，对拼接出的完整图像进行细节优化处理，包括以下步骤，

E1、在拼接区域筛选若干个特征像素点，筛选条件为，

(1)、特征像素点与其相邻的像素点之间的灰度差值大于设定阈值，

(2)、相邻两个特征像素点的欧氏距离大于设定阈值；

E2、使用线段将特征像素点进行连接，线段与其经过区域的灰度变化梯度方向相垂直；

E3、对线段两侧的图像区域进行灰度均值化处理。

8.根据权利要求7所述的非旋转图像的快速拼接方法，其特征在于：步骤E3中，对线段两侧的图像区域进行灰度均值化处理包括以下步骤，

E31、对待处理区域进行分类，将待处理区域内存在与其距离最近的线段上灰度变化线性相关的区域定义为一类区域，将其它区域定义为二类区域；

E32、将一类区域进行灰度均化处理，建立一类区域处理前后的变换函数；

E33、使用变换函数直接对二类区域进行变换。