[发明专利]基于光照均衡化和改进surf算法的隧道衬砌图像拼接方法

说明书

基于光照均衡化和改进surf算法的隧道衬砌图像拼接方法，该方法包括:（1）、拟合光照曲线分布的算法将隧道图片进行处理，突出特征并减少光照不均的影响；（2）、使用sruf特征匹配算法寻找sruf特征，并使用FlannBasedMatcher匹配器将上述检测到的特征点进行匹配；（3）、使用对称性匹配策略，距离匹配限定算法，对极线约束等方法进行匹配约束；（4）、使用数学方式求取图像的期望距离，将图像将图像进行分割拼接。本发明能够去除高光亮的同时，保留裂缝边缘细节。可以将分离的隧道各部分连接成一个整体，可准确检测较长裂缝的长度，并提供一副较完整隧道板块图像，方便各种问题的准确定位。

技术领域：

本发明属于计算机视觉技术领域，特别涉及一种隧道衬砌图像拼接算法。

背景技术：

目前的隧道衬砌图像存在光照不均的问题。并且分离的隧道各部分图像，无法准确检测较长裂缝的长度。

发明内容：

发明目的：

本发明提供一种基于光照均衡化和改进surf算法的隧道衬砌图像拼接方法，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种基于光照均衡化和改进surf算法的隧道衬砌图像拼接方法，其特征在于：该方法包括:

(1)、拟合光照曲线分布的算法将隧道图片进行处理，突出特征并减少光照不均的影响；

(2)、使用sruf特征匹配算法寻找sruf特征，并使用FlannBasedMatcher匹配器将上述检测到的特征点进行匹配；

(3)、使用对称性匹配策略，距离匹配限定算法，对极线约束等方法进行匹配约束；

(4)、使用数学方式求取图像的期望距离，将图像进行分割拼接。

(1)步骤中，减少光照不均的影响即均衡不均匀光照的算法步骤如下：

改进的均值滤波去噪、高斯金字塔压缩去噪和改进的高斯滤波拟合光照曲线分布。

(3)步骤中特征匹配限制采用以下三种方案：

对称性匹配策略、距离匹配限定算法和随机采样一致性算法。

该方法步骤如下：

(1)、拟合光照曲线分布的算法将隧道图片进行处理，突出特征并减少光照不均的影响；

(1.1)、改进的均值滤波去噪：

为去除杂散的亮噪点，采用(2t+1)*(2t+1)模板对原图像进行均值滤波，将均值滤波后的图像与原图像各像素灰度值进行比较，取每个对应像素的最小值组成新的图像；在去除高光亮的同时保留裂缝特征；

g(i,j)＝min[s(i,j),r(i,j)]

其中n＝m＝45；i,j是定义在图像上的横纵坐标，s(i,j)为原图像坐标为(i,j)处的像素灰度值，r(i,j)为均值滤波后的图像坐标为(i,j)处的像素灰度值，g(i,j)为改进均值滤波处理后的图像坐标为(i,j)处的像素灰度值；

(1.2)、高斯金字塔压缩去噪：

采用若干分辨率多尺度表达的图像金字塔压缩方式进行图像压缩；不同层级对应不同分辨率的图像；在去除噪声的同时尽可能不丢失图像重要细节，并且能够提高运算速度，在保留裂缝与背景的梯度的同时，消除小波动噪声；