[发明专利]基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统及方法

权利要求书

1.一种基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:搭建基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统；

步骤S2:分别对单个旋转双棱镜成像系统进行多次相机预标定，并建立标定数据库；

步骤S3:通过两孔径旋转双棱镜成像系统实时采集两路视频流；

步骤S4:将采集的两路视频图像进行畸变校正；

步骤S5:将畸变矫正后的视频图像拼接成一段视频图像流；

所述步骤S2具体为：

步骤S21:采用相机标定的方法来对这两种畸变进行校正,非线性模型描述下：

式中：为无畸变理想图像平面坐标，(x,y)是实际图像平面坐标，D_x(x,y)为x方向非线性总畸变，D_y(x,y)为y方向非线性总畸变值；

式中：等号右边k₁、k₂为径向畸变参数，p₁、p₂为切向畸变参数，s₁、s₂为薄棱镜畸变参数；

步骤S22:将步骤S21中每次的标定结果数据导入到新建的数据库中，并以双棱镜的转动位置为索引头；

所述步骤S4具体为：

步骤S41:在标定数据库中自主搜索到双棱镜相应转动位置的标定参数；

步骤S42:根据搜索到的标定数据建立查找表；

步骤S43:利用带有双线性插值的重投影算法将畸变像素点逐一映射到理想位置，以实现视频图像的畸变校正；

所述步骤S5具体为:

步骤S51:对畸变矫正后的视频图像进行下采样；

步骤S52:利用SURF算法进行图像配准；

步骤S53:计算最佳缝合线并生成拼接掩膜；

步骤S54:对拼接掩膜进行上采样恢复到原尺度空间；

步骤S55:利用多分辨率融合算法对重叠区域重影问题进行融合。

2.根据权利要求1所述的基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大方法，其特征在于，所述步骤S53具体为：采用的是最大流图割算法，它是以求得两棵不相交的搜索树S和T为目标，经过不断迭代求得最佳缝合线。

3.根据权利要求2所述的基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大方法，其特征在于，所述最大流图割算法包括以下三个部分：

搜寻子结点：在搜索树边缘的激活结点搜寻到邻近的子结点，新的子结点成为激活结点，当激活结点未搜寻到子结点时，这个激活结点成为一个过去结点，当两棵搜索树的结点首次成为相邻结点时，则生成一条路径，进入下一步；

路径增广：利用Fulkerson和Ford的路径增广方法，将上一歩生成的路径变成饱和路径并得到孤儿结点；

路径采用：为孤儿结点分配一个父结点，如果这个父结点是搜索树的结点则孤儿结点称为搜索树的激活结点，如果父结点是自由结点则孤儿结点称为自由结点。