[发明专利]一种图像拼接方法

说明书

本发明实施例提供了一种图像拼接方法，所述方法包括：获取第一图像和第二图像，第一图像与第二图像对应的拍摄范围具有重叠区域；基于重叠区域进行特征点匹配，得到第一图像与第二图像的相匹配的特征点；将特征点投影至预设球面，得到特征点对应的球面坐标；基于球面坐标的估计值、实际值及预先构建的误差方程，计算得到第一图像与第二图像之间的配准矩阵，预先构建的误差方程用于表示基于配准矩阵计算得到的坐标估计值与坐标实际值之间的误差；根据配准矩阵对第一图像和第二图像进行拼接，得到拼接后的图像。可以保证图像对应的三维球面不发生变化，减轻了采用3x3的转换矩阵来描述转换关系造成的累积误差问题，提高图像拼接效果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像拼接方法。

背景技术

图像拼接是将拍摄范围具有重叠区域的图像拼接在一起，得到一个图像的图像处理过程。一般采用其中一张图像作为基准图像，然后根据相匹配的特征点中的一些特征点在图像坐标系中的坐标，计算得到两个图像之间3x3的转换矩阵，进而对图像进行二维坐标转换，然后对坐标转换后的图像进行拼接。

由于图像采集过程中图像采集设备转轴可能有轻微歪斜等原因，会造成每个图像中的特征点的景深不同等问题，从而造成采用3x3的转换矩阵描述变换关系会造成图像形变或偏移，拼接的图像数量越多，靠后进行拼接的图像的形变或偏移程度也就越大。

特别是在全景拼接过程中，图像数量很多，以某个图像作为基准图像，其他图像进行坐标转换后的形变会越来越大，如图1所示的拼接效果。这种拼接图像中的形变或偏移逐渐加剧的现象称之为累积误差，在上述图像拼接方式中，累积误差问题明显，图像拼接效果并不理想。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图像拼接方法，以提高图像拼接效果。

具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种图像拼接方法，所述方法包括：

获取第一图像和第二图像，其中，所述第一图像与所述第二图像对应的拍摄范围具有重叠区域；

基于所述重叠区域进行特征点匹配，得到所述第一图像与所述第二图像的相匹配的特征点；

将所述特征点投影至预设球面，得到所述特征点对应的球面坐标；

基于所述球面坐标的估计值、实际值及预先构建的误差方程，计算得到所述第一图像与所述第二图像之间的配准矩阵，其中，所述预先构建的误差方程用于表示基于配准矩阵计算得到的坐标估计值与坐标实际值之间的误差；

根据所述配准矩阵对所述第一图像和所述第二图像进行拼接，得到拼接后的图像。

可选的，所述基于所述球面坐标的估计值、实际值及预先构建的误差方程，计算得到所述第一图像与所述第二图像之间的配准矩阵的步骤，包括：

从所述特征点中选择相匹配的一组特征点，作为目标特征点；

根据当前的配准参数的估计值及所述目标特征点对应的球面坐标的实际值，计算所述第一图像与所述第二图像的当前配准误差，其中，所述配准参数用于标识所述第一图像与所述第二图像的相匹配的特征点之间的配准关系；

基于预先构建的误差方程及所述当前配准误差，计算所述预先构建的误差方程包括的所述配准参数对应的修正值；

根据所述修正值更新所述当前的配准参数的估计值，得到更新后的配准参数的估计值；

在所述修正值达到预设条件或迭代次数达到预设次数的情况下，基于所述更新后的配准参数的估计值，确定所述第一图像与所述第二图像之间的配准矩阵；