[发明专利]图像处理方法、装置和单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理图像，特别是用于组合关心的地区的重叠图像的方法、装置、单元以及计算机程序。例如本发明可用在地理信息系统中用于城市规划、科学调查或环境影响评估。

背景技术

在地理信息系统中，常常需要通过组合从不同点，即位置，获得的多个重叠图像构造关心的地区的图像，例如航空照片。

首先图像构造处理一般包括图像的几何矫正，如透视校正。还可在曝光期间通过自适应校正透镜实现透视校正。矫正处理产生正射校正的(orthorectified)图像。图像还可进行缩放、透镜畸变校正、颜色或亮度校正，等等。

然后构造处理一般包括使图像相应于可用的数字地形模型(DTM)、数字表面模型(DSM)或数字高程模型(DEM)，即地面表面地形的数字表示。例如数字地形模型(DTM)通过遥感或陆地测量获得。

最后，图像构造处理包括例如通过校准和重合来组合重叠图像。

用于组合来自不同位置的重叠图像的传统方法可需要附加的处理以获得平滑组合图像，即在原始组成图像之间带有不易被察觉的过渡的组合的图像。这可被需要以满足关心的地区的具体特征。该附加的处理常常是费力的且效率低的。

因此，需要提供解决或部分地解决上述问题的图像处理方法。特别是，存在提供产生更平滑的组合的图像且可以以自动的方式(如在计算机上)执行的用于组合关心的地区的重叠图像的处理的需要。

发明内容

这种图像处理方法由权利要求1提供。有益的实施方式在从属权利要求中描述。

本发明的图像处理方法用于选择关心的地区的两个重叠图像之间的接缝，其中该两个图像限定重叠区域。本方法包括生成步骤和选择步骤。在生成步骤中，生成与重叠区域的每个部分有关的差值。换言之，对于重叠区域的每个部分，生成差值。与一部分有关的差值来源于在两个图像中的部分的至少一个特性之间的差。然后，在选择步骤中，选择在两个点之间的穿过重叠区域的路径，两个点中的每一个位于重叠区域的边缘。路径的选择或创建是基于沿着路径的部分的差值的和。该路径被设置为接缝。

本方法提供用于以不引人注意的方式组合关心的地区的两个重叠图像的自动处理。本方法适用于包含重叠区域的重叠图像，其中相同的元素可以不同的方式在两个图像中描述。不同可包括从不同角度观察的建筑物或结构、表面如以不同的方式反射周围的事物或天空的玻璃屋顶或外面的游泳池、在两个图像中具有不同位置或方位的移动物体或人，等等。

通过考虑在两个图像之间的差来选择路径，并且从而选择接缝，以避免重叠区域中的呈现两个图像之间的最明显的差别的部分。

为此，对于重叠区域的每个部分，差值来源于在两个图像中的部分的特性之间的差。因此创建差值的集合。差值的集合可采取差值矩阵或阵列的形式，并且可被叫作成本栅格(cost grid)。在与大的差值有关的成本栅格中的部分表示是成本高的，并且优选地应由路径来避免，而与小的差值有关的部分表示是成本低的，并且不需要由路径来避免。

然后路径在重叠区域的两个边缘点之间被选择，其基于沿着路径的部分的差值的和。在一实施方式中，选择路径，其最小化沿着路径的部分的差值的和。在另一实施方式中，选择路径，其最小化沿着路径的部分的差值的和除以沿着路径的部分的数量的结果。获得的路径从而被选作为接缝。

接缝是一条线，沿着该条线两个图像可被组合。在一实施方式中，当组合图像时，在接缝的一侧上的部分从图像的第一个获得，而在接缝的另一侧上的部分从图像的第二个获得。在一实施方式中，接缝用于以这样的方式组合，在接缝的一侧上的部分由在第一图像中的它的特性获得主要部分(多于百分之50)，而在接缝的另一侧上的部分由在第二图像中的它的特性获得主要部分。重叠图像的一部分可是像素、一组像素或任何类别的图像片段。

本发明的方法提供适当的接缝，沿着该接缝两个图像可以实际上不引人注意的方式被组合，同时使能自动且有效的执行而没有人为干预，从而减少与产生组合的图像有关的时间和成本。

在一实施方式中，在生成和选择步骤之前，重叠图像被几何矫正。这是必要的，除非在记录的时候图像被矫正，例如通过在照相机内的透视校正透镜进行了校正。

在一实施方式中，在生成和选择步骤之前，使用数字地形模型(DTM)或类似的空间或地形参考，以使两个重叠图像中的每一个相应于空间参考，并使图像相应于彼此。重叠区域然后可合适地与在两个图像中空间地相应于彼此的点或部分一起处理。