[发明专利]一种多源视频拼接方法及装置

说明书

本发明公开了一种多源视频拼接方法及装置，将多源视频均分解为若干帧图像，将对应的帧图像分别进行拼接得到观察者成像面，根据观察者成像面生成观察者视频；本发明通过将视频分为多帧图像，并对每帧图像分别进行拼接，在拼接过程中，通过观察角度转换观察者成像面中的像素点坐标，再使用该像素点计算与每个摄像机成像面的交点，通过该交点的像素值生成观察者成像面中像素点的像素值，可以提高视频源中图像拼接速度，提升视频拼接效率。

技术领域

本发明属于视频处理技术领域，尤其涉及一种多源视频拼接方法及装置。

背景技术

分布式孔径传感器系统(Distributed Aperture Sensor，DAS)最早源于一项研究用于战机的分布式孔径红外传感器系统(DAIRS)的项目，其中首次提到基于DAS系统的多源图像拼接问题。之后，随着信息技术的发展，该技术也逐渐推广到民用领域，目前广义的DAS系统是指分布在飞机，船舶和汽车等运输设备上的光电传感系统。

视频拼接技术是将视频转换为图像，图像拼接是图像处理领域较为综合的技术，目的是将两幅或两幅以上部分重叠的图片合成为一个整体。图像配准是根据图像的几何空间模型，将其“对齐”到相同的空间坐标系下。狭义的配准是指具有重叠区域的相邻图像的配准，而广义的图像配准指多源、多幅图像的配准，所以对于多图像配准问题，一般先进行狭义的局部配准，确定具备一定重叠区域的相邻图像所在二维平面之间的空间映射矩阵，然后对所有图像进行全局配准，尽量减少多幅图像配准时产生的误差。图像配准阶段完成后可进行待拼接图像的组合，图像组合主要使用单应性矩阵将待拼接图像进行组合，并通过一定的后处理操作降低像素失真，使得最终的拼接图像主观性能更好。

但是，当视频中环境比较复杂，如在林区中，树木树叶特别所，就造成了特征点非常密集，且相似度高，常规的图像拼接方法进行图像拼接时，将会耗费大量的时间，难以做到视频的实时输出，造成视频拼接效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种多源视频拼接方法及装置，基于DAS系统采集的视频源进行拼接，提高视频源中图像拼接速度，提升视频拼接效率。

本发明采用以下技术方案：一种多源视频拼接方法，将多源视频均分解为若干帧图像，将对应的帧图像分别进行拼接得到观察者成像面，根据观察者成像面生成观察者视频；其中，将对应的帧图像分别进行拼接包括以下步骤：

获取观察者成像面在DAS图像采集系统的三维坐标系内的观察角度；

根据观察角度确定观察者成像面上的第一像素点；

根据DAS图像采集系统的视点和第一像素点，确定DAS图像采集系统中摄像机成像面上与第一像素点对应的至少一个第二像素点；

根据至少一个第二像素点的像素值生成第一像素点的像素值；

根据每个第一像素点的像素值生成观察者成像面。

进一步地，根据观察角度计算确定观察者成像面上的第一像素点包括：

确定基准摄像机成像面上的像素点p(x，y)，(x，y)为基准摄像机成像面上像素点p的坐标；

以像素点p的坐标为输入值，使用成第一像素点的坐标(x_p，y_p，z_p)；

其中，θ为观察角度中的水平旋转角，为观察角度中的垂直俯仰角，d为观察者成像面与视点之间的距离。

进一步地，确定DAS图像采集系统中摄像机成像面上与第一像素点对应的至少一个第二像素点包括：

根据第一像素点在x轴、y轴和z轴上坐标值的正负号选择摄像机成像面；

计算选择的摄像机成像面与第一射线/第一直线的交点坐标；其中，第一射线/第一直线为视点与第一像素点形成的射线/直线；