[发明专利]一种消除运动重影的立体图像拼接方法

权利要求书

1.一种消除运动重影的立体图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用双目相机采集两组图像，其中第一组图像包括第一幅左视图和第一幅右视图，第二组图像包括第二幅左视图和第二幅右视图，并分别计算第一幅左视图和第一幅右视图之间的视图差以及第二幅左视图和第二幅右视图之间的视图差；

S2：提取每组图像的特征点，并对所述特征点进行描述与匹配，然后筛选出错误的匹配以得到准确的特征点对集合；

S3：根据步骤S1中的视图差以及步骤S2中匹配的特征点对集合设定新的特征约束条件，得到使所述特征约束条件最优的单应性变换，利用该单应性变换对第二组图像进行全局变换；

S4：根据步骤S3变换的第二组图像，确定第一组图像与变换后的第二组图像的重叠区域，并找出重叠区域的运动物体，根据运动物体与虚拟拼接线的相对位置设计加权融合系数；

S5：根据步骤S4计算的加权融合系数，分别融合第一幅左视图与变换后的第二幅左视图、以及第一幅右视图与变换后的第二幅右视图，得到拼接后的左视图和右视图，再对拼接后的左视图和右视图进行合成，得到最终的立体图。

2.根据权利要求1所述的立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S3在对第二组图像进行全局变换之后还包括：建立整体约束条件E_p，对变换的第二组图像进行内容保持。

3.根据权利要求1所述的立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S41：分别计算第一幅左视图与变换后的第二幅左视图重叠区域的差值图像以及第一幅右视图与变换后的第二幅右视图重叠区域的差值图像；

S42：对步骤S41中的差值图像进行二值化和空洞填补，确定运动物体的区域；

S43：根据步骤S42确定的运动物体的区域与虚拟拼接线的相对位置来设计加权融合系数。

4.根据权利要求3所述的立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S41中第一幅左视图与变换后的第二幅左视图重叠区域的差值图像Diff1、第一幅右视图与变换后的第二幅右视图重叠区域的差值图像Diff2计算公式分别为：

其中，表示第一幅左视图的灰度图，表示变换后的第二幅左视图的灰度图，表示第一幅右视图的灰度图，表示变换后的第二幅右视图的灰度图。

5.根据权利要求3所述的立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S42中第一幅左视图与变换后的第二幅左视图重叠区域的差值图像Diff1的二值化过程为：

其中，T1为Diff1的二值化阈值；

第一幅右视图与变换后的第二幅右视图重叠区域的差值图像Diff2的二值化过程为：

其中，T2为Diff2的二值化阈值。

6.根据权利要求5所述的立体图像拼接方法，其特征在于，其中T1和T2的取值分别在100～150之间。

7.根据权利要求3所述的立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S43中加权融合系数的计算公式分别为：

其中，x为图像重叠区域内任意像素的横坐标，x_max和x_min分别为重叠区域右边界横坐标最大值和左边界横坐标最小值，υ为虚拟拼接线相对于运动物体平移的单位数。

8.根据权利要求7所述的立体图像拼接方法，其特征在于，当运动物体完全在重叠区域水平中垂线的左侧或者右侧时，则虚拟拼接线的位置为该水平中垂线所在的位置，此时υ＝0；当运动物体穿过重叠区域水平中垂线时，则虚拟拼接线的位置相对于运动物体平移υ个单位。

9.根据权利要求7所述的立体图像拼接方法，其特征在于，步骤S5中采用下式分别得到拼接后的左视图和右视图：

其中，为待拼接的第一幅左视图，为待拼接的变换后的第二幅左视图，I_L(x，y)为拼接后的左视图；为待拼接的第一幅右视图，为待拼接的变换后的第二幅右视图，I_R(x，y)为拼接后的右视图。