[发明专利]一种基于稳定线性结构和缝合线估计图像拼接方法及装置

说明书

本了发明提供了一种基于稳定线性结构和缝合线估计图像拼接方法及装置，涉及图像拼接的技术领域，包括：获取两幅具有重叠区域的图像，利用SIFT匹配两幅图像的特征点后利用RANSAC算法剔除伪特征以获取点特征，并检测和匹配线特征；将两幅图像中的目标图像的进行分割以获取网格，并结合点特征以及线特征估计源图像以及目标图像之间的单应性变换矩阵H：基于单应性变换矩阵H，获取源图像以及目标图像之间的斜率关系与获取十字特征：结合点特征、线特征以及十字特征获取网格的表达式，获取两幅图像之间的缝合线；判断缝合线是否为一条稳定的缝合线，若是，获取源图像与目标图像进行拼接。通过本发明可以缓解现有技术中国的景深差异，减小视差。

技术领域

本发明涉及图像拼接的技术领域，尤其是涉及一种基于稳定线性结构 和缝合线估计图像拼接方法及装置。

背景技术

图像拼接技术是将两幅或者多幅具有重叠区域的图像拼接成一幅视角 更广、分辨率更高的图像，是计算机视觉领域的一个重点研究内容，在生 活中也有着广泛的应用，例如虚拟现实、全景视频和航拍图像处理等。

大视角图像的获取方法主要有两种，一种是通过利用广角镜头(如鱼 眼镜头)拍摄超大视场的图像，一种是利用普通的相机拍取多张具有重叠 区域的照片，然后通过拼接技术两两拼接，最终合成一幅视角更广的照片。 然而，广角镜头造价高昂，且只能在特定场合使用。而普通相机使用方便， 更适合普通人生活中使用。不过相对于第一种方法，普通相机的视角较窄。 尽管通过调节相机焦距可以增大相机视角，但这样拍摄到的图像分辨率较低。所以，拼接由普通相机获得的图像时难度更大。目前对图像拼技术的 研究以提升算法性能为主，本发明的实现也是基于普通相机获得的图像。

图像拼接技术在较早的时期就有着广泛的应用，既有民用方面的应用， 也有军事方面的应用，如遥感图像拼接和坦克全景系统等。然而，图像拼 接技术的使用者主要还是以国家机构、科研单位为主。近几年来，随着计 算机视觉和图像处理相关技术的进步，以及配套硬件的发展，图像拼接技 术逐渐成为人们生活中的“热门黑科技”。人们也逐渐成为该技术的直接使用 者。例如虚拟现实(VR)，过去需要借助昂贵且笨重的设备才可以实现，而现在只需要通过轻便的VR眼镜普通人就可以体验。日常生活中的应用，使 得图像拼接技术再次成为计算机视觉中的一个热点，并随之推动着更多应 用的开发和发展。

由于人们拍摄照片时角度比较随意，所拍摄的景物容易位于不同的位 面，这样就会造成景深的差异，从而产生较大的视差，对图像的配准造成 巨大的障碍，导致最后的拼接效果不能满足于预期要求。因此大视差下的 图像拼接至今仍是一项非常具有挑战性的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于稳定线性结构和缝合线估 计图像拼接方法及装置，以缓解现有技术中的景深差异，减小视差。

本发明提供了一种基于稳定线性结构和缝合线估计图像拼接方法，包 括：

S1：获取两幅具有重叠区域的图像，利用SIFT匹配两幅图像的特征点 后利用RANSAC算法剔除伪特征以获取点特征，并利用LSD算法检测和 匹配线特征；

S2：将两幅图像中的目标图像的进行分割以获取网格，并结合点特征 以及线特征采用APAP算法估计源图像以及目标图像之间的单应性变换矩 阵H；

S3：基于单应性变换矩阵H，获取源图像以及目标图像之间的斜率关 系与获取十字特征；

S4：结合点特征、线特征以及十字特征获取网格的表达式，同时获取 两幅图像之间的缝合线；

S5：判断缝合线是否为一条稳定的缝合线，

若是，则量源图像与目标图像进行拼接。

优选的，所述并利用LSD算法检测和匹配线特征的步骤包括：

将源图像以及目标图标图像按照预设比例进行缩小，并获取每个点的 梯度值；