[发明专利]一种多视角拍摄进行孔径合成成像方法

摘要

本发明公开了一种多视角拍摄进行孔径合成成像方法，属于图像处理技术领域，包括以下几个步骤：步骤一：采用平面射影变换，对原始图像序列进行坐标变换，重采样合成对焦到非感兴趣平面的图像序列；步骤二：根据方差阈值法，对对焦到非感兴趣平面的像点进行识别，并在原始图像序列里去除非感兴趣目标平面∏的像点；步骤三：根据平面射影变换，对去除非感兴趣目标的原始图像序列进行坐标变换；步骤四：综合所有经变换后的图像坐标，重采样合成感兴趣目标平面，得的目标图像；本发明通过多次平面射影变换的方法，准确地对感兴趣目标平面进行透视成像，校正了平面相机阵列的安装误差，提高了感兴趣目标的对比度和清晰度。

主权项

一种多视角拍摄进行孔径合成成像方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一：采用平面射影变换，对原始图像序列进行坐标变换，重采样合成对焦到非感兴趣平面的图像序列；对不同视角的原始图像序列进行平面射影变换，将所有图像对焦到非感兴趣目标平面∏上，具体为： x Πi y Πi 1 = H Πi · x i y i 1 其中：[xi yi 1]T是相机阵列中第i个相机所获得的包含感兴趣目标场景的原始图像齐次坐标，其坐标单位为像素，H∏i是原始图像对焦到非感兴趣平面∏的平面射影矩阵，[x∏i y∏i 1]T是原始图像坐标，[xi yi 1]T为经平面射影变换H∏i对应的齐次坐标；取第i张原始图像，将平面射影变换后的坐标[x∏i y∏i 1]T进行双线性重采样，得到原始图像对焦到非感兴趣目标平面∏的图像I∏i；同理，对其它原始图像序列进行上述操作，得到对焦到非感兴趣目标平面的图像序列；步骤二：根据方差阈值法，对对焦到非感兴趣平面的像点进行识别，并在原始图像序列里去除非感兴趣目标平面∏的像点；采用方差阈值法判断非感兴趣目标平面∏的坐标在对焦到非感兴趣目标平面∏的图像序列Ipi的坐标[xoc yoc 1]T；则非感兴趣目标平面∏的坐标在第i张原始图像的坐标[xoci yoci 1]T为： x oci y oci 1 = H Πi - 1 · x oc y oc 1 其中：在原图Ii中将坐标[xoci yoci 1]T的邻域整像素全部剔除，即灰度设置为0，生成在原图基础上去除非感兴趣目标平面∏的图像I′i；当非感兴趣目标为覆盖了一定的深度范围时，判断所有深度非感兴趣平面是否全部去除，如果是，则进入步骤三，否则，返回步骤一，在合成目标图像之前，反复使用步骤一、二， 逐次消除各深度平面内的非感兴趣目标；步骤三：根据平面射影变换，对去除非感兴趣目标的原始图像序列进行坐标变换；对去除非感兴趣目标的图像I′i进行平面射影变换，对焦到目标平面上； x obji y obji 1 = H obji · x i ′ y i ′ 1 其中：Hobji是图像I′i对焦到目标的平面射影矩阵，[xobji yobji 1]T是图像I′i坐标[xi yi 1]T经目标平面射影变换对应的齐次坐标；步骤四：综合所有经变换后的图像坐标，重采样合成感兴趣目标平面，得的目标图像；通过上述步骤得到N组去除非感兴趣目标且对焦到目标平面的坐标[xobj1 yobj1 1]T，…[xobji yobji 1]T，…[xobjN yobjN 1]T，对这N组坐标数据进行双线性重采样，合成对焦到目标平面的图像，最后，得到目标图像；当目标物体有一定的深度范围时，判断感兴趣目标物体各个深度平面的目标图像是否全部获取，如果是，得到目标物体在各深度处的合成孔径切片图像，对各切片图像进行图像融合，得到被遮拦目标物体的完整合成大孔径图像；否则，返回步骤三。