[发明专利]全景视频快速拼接方法及系统

说明书

本发明公开了全景视频快速拼接方法，包括以下步骤：S1.通过标定物图像对相机组进行离线标定，获取相机的投影变换矩阵并存储；S2.获取相机组针对拍摄区域采集的待拼接图像，预处理后进行离线检测和配准，图像通过所述相机的投影变换矩阵处理，得出待拼接图像的图像映射矩阵并存储；S3.实时获取所述相机组采集的当前待拼接图像，将其分别投影到一个标准坐标系中，调用所述图像映射矩阵确定所述当前待拼接图像的重叠区域，然后进行拼接融合处理，生成全景拼接图像。本发明还提供了实现上述方法的系统，以实现拼接过程中拼接缝的无损融合，融合算法计算量小、运算效率高、拼接效果较好，能够很好满足各种民事、军事领域全景监控的需求，适于推广。

技术领域

本发明涉及视频图像合成技术领域，具体涉及一种全景视频快速拼接方法及系统。

背景技术

计算机技术的发展和提高，带动着各种视频技术不断进步。高画质、高清晰度的图像逐渐融入到人们的日常生活中，视频监控技术也不例外，由于视频监控技术不断增强，人们对视频监控的要求也越来越高，一方面是要获得越来越多的信息，另一方面也要求图像的质量越来越高。在视频监控的运用场景中，比如停车场、火车站、广场、交通路口等地点，由于单个摄像机拍摄的取景范围很小，管理人员往往需要对着若干个监控画面进行来回观察，这会使监控人员产生视觉疲劳，不利于处置突发情况。然而，如果要拍摄大范围的场景，那么摄像机要么是十分昂贵的广角相机，要么是以图像畸变为代价的鱼眼镜头相机。为此，需要一种既廉价又有高质量画质的大广角视频拍摄技术满足人们的需求。所以，以多个摄像机合成广角拍摄的视频拼接技术应用而生。

视频拼接技术是从图像拼接技术发展而来的，图像拼接是指将描述同一场景的两张或多张有重叠区域的图像，通过图像配准和图像融合技术拼接成一幅大场景全新图像的过程。目前，图像拼接合成技术已经广泛应用于数字视频处理、医学影像分析、遥感图像处理等领域。

传统图像拼接方法，一般是先从图片中提取ORB、Sift等特征，然后在进行特征匹配与融合，例如公开号为CN103516995A的发明专利申请中，公开的一种基于ORB特征的实时全景视频拼接方法和装置，其方法采用ORB特征提取算法对同一时刻的各路图像进行特征点提取并计算各特征点的ORB特征向量；采用最邻近匹配法和RANSAC匹配算法等进行视频帧场景的拼接；最后输出拼接后的视频，这往往会消耗大量的资源与时间，在一些主要对全景拼接完整度要求较高的特定场景，如作战试验场景等，上述拼接方法因运算量大，拼接效果差，无法满足需求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种新的全景视频快速拼接方法，运算率小，运算效率高，拼接效果好。本发明还提供了用于实施该方法的系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种全景视频快速拼接方法，包括以下步骤：

S1.通过标定物图像对相机组进行离线标定，获取相机的投影变换矩阵并存储；

S2.获取相机组针对拍摄区域采集的待拼接图像，预处理后进行离线检测和配准，配准处理后的图像通过所述相机的投影变换矩阵处理，得出待拼接图像的图像映射矩阵并存储；

S3.实时获取所述相机组采集的当前待拼接图像，预处理后将其分别投影到一个标准坐标系中，调用所述图像映射矩阵确定所述当前待拼接图像的重叠区域，然后进行拼接融合处理，生成全景拼接图像。

进一步的，上述的全景视频快速拼接方法中，步骤S2.中所述进行离线检测和配准，包括：

用SIFT特征配准算法对预处理得到的图像进行特征点检测及配准；

用归一化互相关算法来剔除待拼接图像中的噪声点，对匹配点几何进行提纯。

进一步的，上述的全景视频快速拼接方法中，步骤S3.包括：