[发明专利]一种基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法

权利要求书

1.一种基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，首先确定待拼接的两幅图像的重叠区域；确定两幅待拼接图像重叠区域中的SIFT特征点，并提取各特征点的SIFT特征向量；根据SIFT特征向量对两幅图像的特征点进行匹配，并对匹配对进行提纯；根据提纯后的匹配对对两幅待拼接图像的重叠区域进行图像融合。

2.如权利要求1所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，所述提取各特征点的SIFT特征向量具体按照以下方法：

步骤A、选取以特征点为中心，半径为k个像素的圆环形邻域，k为大于2的整数；将该圆环形邻域沿径向划分为m个同心的小圆环子区域，m为大于等于2小于k的整数；m个同心的小圆环子区域由内向外依次编号为i =1，2，…，m；

步骤B、计算所述圆环形邻域中每个像素点的梯度值和梯度方向；

步骤C、将梯度的方向等分为n个方向范围，n为大于等于2的整数，统计每个小圆环子区域中梯度方向落在各方向范围的所有像素点的梯度值之和；以第i个小圆环子区域中梯度方向落在各方向范围的所有像素点的梯度值之和作为该第i个小圆环子区域的特征向量                                               （）的n个元素；从最内层的第1个小圆环子区域中，选出梯度方向落在其内的所有像素点的梯度值之和最大的方向范围，循环左移/右移特征向量中的元素，使得该方向范围的梯度值之和为特征向量的第一个元素，其余小圆环子区域的特征向量做相同的移动，得到；则维的向量即为该特征点的SIFT特征向量。

3.如权利要求2所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，所述m、n的取值满足：。

4.如权利要求3所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，所述k、m、n的取值分别为8、4、8。

5.如权利要求2所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括：

步骤D、将步骤C所得到的向量中值大于0.2的元素值替换为0.2。

6.如权利要求1-5任一项所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，利用以下方法确定待拼接的两幅图像的重叠区域：

步骤101、对于两幅待拼接图像、，设其大小分别为和，通过尾部补0，使得两幅图像大小均为，其中，，；

步骤102、利用相位相关法计算相对于的位移量；

步骤103、比较，若且，则在下方，重叠区域范围近似为和；若且，则在上方，重叠区域范围近似为和；若，则在右边，重叠区域范围近似为和；若，则在左边，重叠区域范围近似为和。

7.如权利要求1-5任一项所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，在根据SIFT特征向量对两幅图像的特征点进行匹配之前，先对SIFT特征向量进行归一化处理。

8.如权利要求1-5任一项所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，采用随机采样一致性算法对匹配对进行提纯。

9.如权利要求1-5任一项所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法，其特征在于，所述根据SIFT特征向量对两幅图像的特征点进行匹配，具体按照以下方法：

对于其中一幅待拼接图像的任意一个特征点，利用Best-Bin-First算法搜索另一幅待拼接图像中与特征点的SIFT特征向量距离最近和次近的特征点和；然后判断与以及与的SIFT特征向量之间的距离比值是否小于一预设阈值，如是，则特征点匹配成功，即为一对匹配点；否则，特征点匹配失败。

10.一种存在光学成像差异的图像拼接方法，其特征在于，首先将两幅存在光学成像差异的待拼接图像利用投影变换变换到柱面坐标空间，然后利用权利要求1-5任一项所述基于重叠区域SIFT特征点的图像拼接方法进行图像拼接。