[发明专利]基于图割能量优化的影像间最优拼接线寻找方法及系统

摘要

一种基于图割能量优化的影像间最优拼接线寻找方法及系统，进行待拼接影像数据准备，获得各待拼接影像之间所有重叠区域及相应重叠度；对待拼接影像进行预处理，综合考虑颜色、梯度以及纹理信息确定图割全局能量函数，图割全局能量函数包括数据项和平滑项，平滑项能量权重设置，采用图割能量优化方法，对总能量进行优化，获取最优拼接线。本发明所得拼接线尽量避免通过色差过大、纹理复杂区域以及明显地物的边缘，从而最大程度上保证了拼接线的最优化，解决了多影像多度重叠区域拼接线联合优化的问题，适用性广。

主权项

一种基于图割能量优化的影像间最优拼接线寻找方法，包括以下步骤：步骤1，进行待拼接影像数据准备，获得各待拼接影像之间所有重叠区域及相应重叠度；步骤2，对待拼接影像进行预处理；步骤3，确定图割全局能量函数如下，设当前待拼接影像为N张，分别为影像I1,I2,I3,…,IN，构成的影像集为图割全局能量函数包括Edata和Esmooth两项，其中，Edata和Esmooth分别代表数据能量项和平滑能量项，其具体计算如下，所述数据能量项的计算如下，其中，Edata(Ik)代表经最优拼接线拼接后的影像J中每个像素来自于影像Ik的能量惩罚，定义如下，Edata(1k)＝∑p∈JRp(Ik)其中，p为拼接后影像J上的某个像素，Rp(Ik)代表像素p来自于影像Ik的能量惩罚，定义如下，Rp(Ik)=0p∈Ik∞p∉Ik]]>所述平滑能量项定义如下，其中，颜色空间能量项以及梯度空间能量项的计算公式如下，其中，p和q为两个相邻的像素，为像素p的四邻域，和分别代表拼接后影像J中像素p和q所属影像的编号，函数的定义如下，和分别代表相邻像素p和q在重叠区域对应的颜色空间平滑项能量和梯度空间平滑项能量，定义如下，其中，Ia和Ib为影像集中任意两个存在重叠区域的影像，设影像Ia,Ib构成待拼接影像对和分别为相邻像素p和q在Ia和Ib重叠区域对应的颜色空间平滑项能量和梯度空间平滑项能量；步骤4，平滑项能量权重设置，包括基于步骤3所得结果，将单个像素的颜色空间能量项以及梯度空间能量项重新定义如下，其中，wd(p)为像素p靠近重叠区域边缘的权重，定义如下：，wd(p)=1ifd(p)>dthdthd(p)otherwise]]>其中，d(p)表示像素p到重叠区域边缘的最短距离，dth为预设阈值；步骤5，采用图割能量优化方法，对经步骤4重新定义颜色空间能量项以及梯度空间能量项后的总能量进行优化，获取最优拼接线。