[实用新型]一种基于角点块提取与匹配的图像拼接装置

说明书

技术领域

本实用新型属于计算机应用技术领域，涉及图像处理的装置，特别是一种基于角点块提取与匹配的图像拼接装置。

背景技术

近年来，对于高分辨率的全景图像的需求在一些技术领域越来越突出，比如道路信息检测中要采集前方路况的全景信息，山区高速公路虚拟仿真中构造虚拟场景都需要有高分辨率全景图像的支持。然而，图像技术中一直存在着视野和分辨率的矛盾，高分辨率的图像往往不能显示全部的视野，而大视野的图像有存在着分辨率过低的问题，而应用图像拼接技术可以将同一场景、相互重叠的图像序列进行拼接，进而得到高分辨率的全景图像。

给定某个场景的互相有重叠的一组局部图像，如何生成包含着这组局部图像的新的较大的视野图像，称为图像拼接(stitch)问题，有时也称为图像镶嵌(mosaic)。图像拼接技术的关键和核心问题是图像配准问题，也就是准确的找到相邻图像间重叠区域的位置以及范围。现在图像拼接研究比较热门的方法是特征点的提取研究方法，比如，基于harris角点的特征点的研究，该方法可以很快的提取出两幅图像上的边沿特征点，在依靠图像在不同的空间上进行变换，来找到对应的特征点对，这种方法的计算速度快，配准的速度快，但是就是配准的准确性下降，抗干扰的能力不强，在图片上要有较大的背景光变化，以及图片受到干扰的情况下，该方法配准的准确性就会急剧下降，不够健壮。另一种方法是将图像分成若干个块，以块的信息来找重叠的区域，该方法虽然配准的精度很高，但是随着现在的数码相机的分辨率不断的提高，块比较的方法就显得速度太慢，不能适应现在快速拼接的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于角点块提取与匹配的图像拼接装置，该装置可以实现对同一场景，不同角度之间存在相互重叠的图像序列进行处理，然后进行拼接，从而形成一张包含更多场景信息的高清图像。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种基于角点块提取与匹配的图像拼接装置，其特征在于，由依次相连的图像输入模块、图像采集模块、图像处理模块、图像拼接模块和图像输出模块组成，其中，图像处理模块上连接有角点检测模块和角点块提取模块，图像拼接模块上连接有角点块匹配模块和图像拼接融合模块。

本实用新型的基于角点块提取与匹配的图像拼接装置综合了harris角点的特征点检测的优势，以及模块检测的配准精度高的优点，拼接的效果很好，并且拼接的时间很短，有很好的抗干扰能力。

附图说明

图1是本实用新型的基于角点块提取与匹配的图像拼接装置结构框图；

图2是角点块提取模块构成虚拟三角形的原理图，其中图2（a）是第一幅图片的三个基特征点组成的三角形，图2（b）是第二幅图片的三个基特征点组成的三角形。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例给出一种基于角点块提取与匹配的图像拼接装置，由依次相连的图像输入模块、图像采集模块、图像处理模块、图像拼接模块和图像输出模块组成，其中，图像处理模块上连接有角点检测模块和角点块提取模块，图像拼接模块上连接有角点块匹配模块和图像拼接融合模块。该装置可以实现同一场景、不同角度的图像进行拼接，得到一张高清的全景图像。

 3.1图像输入模块

图像输入模块，用于输入同一场景不同角度的高清图像。

 3.2图像采集模块

图像采集模块旨在采集同一场景不同角度不同方位的高清图像序列，采集得到的相邻的图片间具有相同的景物，以便用于不同图片间的特征点的提取与匹配。

 3.3图像处理模块

图像处理模块可以选择常规的单片机，主要用于对采集所得的高清图像序列进行处理，图像处理模块连接角点检测模块和角点块提取模块，通过角点检测与角点块提取得到图像序列的特征点块，以便进行下一步的处理。

 1）角点检测模块

针对基于harris角点检测的鲁棒性不强和基于模块检测的速度过慢的问题，在装置中引用了一种新的角点检测技术。综合了harris角点的特征点检测的优势，以及模块检测的配准精度高的优点。依靠采集所得图像的边沿信息，采用简单的边缘信息阈值法检测出两幅图像上的各自梯度较大的特征点。具体方法如下：