[发明专利]适于视频拼接的色差矫正方法

说明书

本发明涉及一种适于视频拼接的色差矫正方法，包括：将图像分割为若干子条，以子条作为矫正单元，计算出分别适应于各子条的子条矫正系数；将图像分隔为若干子块，以子块作为矫正单元，计算出分别适应于各子块的子块矫正系数，对于图像中的任一像素，以其所在子条的子条矫正系数和所在子块的子块矫正系数的乘积作为该像素的精细矫正系数进行色差的精细矫正，精细矫正后的像素值为精细矫正前的像素值乘以相应的精细矫正系数。本发明以在较好地消除图像重叠区域的拼缝的同时，保证非重叠区域与重叠区域的自然过渡效果，提高拼接图像的质量。

技术领域

本发明涉及一种适于视频拼接的色差矫正方法。

背景技术

视频拼接的技术基础是图像拼接，它是将几幅具有不同视角但包含一定重叠区域的图像拼成一幅全景图像，被广泛应用于安防监控、遥感图像处理、医学图像分析、虚拟现实等领域。

图像拼接通常包括图像变换和图像融合两大步骤，其中图像变换为：通过图像特征点的提取、匹配以及摄像机内外参数的估计，建立各个单幅图像到全景图像间的几何变换模型，图像融合为：将经过几何变换的图像进行融合，消除由于成像差异，如成像传感器不同、像机参数设置不同、拍摄角度不同等导致的拼缝，从而得到无缝拼接结果。

对于固定摄像机的视频拼接，图像几何变换参数可离线计算，而图像融合参数需不断在线更新，以适应不同时间的光照变化。

色差矫正是图像融合步骤所要解决的关键问题，一般通过比较图像重叠区域的像素值计算出各幅图像的矫正系数，乘以该系数后，使得图像间达到尽量一致的色调，从而消除图像色差导致的拼缝。

现有色差矫正方法大致分为两类^[1]：1)全局矫正，对每幅图像计算一个全局矫正系数(每个颜色通道一个矫正系数)，该方法可使各图像取得整体接近的色调，但矫正粒度较粗，仅用一个全局系数通常难以描述图像间并不均匀的颜色差异，因此当色差较大时，图像重叠区域往往仍有明显拼缝。2)局部矫正，将图像细分成不同子块，对每一子块计算一个矫正系数，该方法矫正粒度较细，克服了全局矫正不足以处理局部色差的缺点，在图像重叠区域可取得较为精细的融合效果，但对非重叠区域的图像子块却不做矫正，因而使非重叠区域到重叠区域的过渡显得不够自然。

另外，求解细粒度的矫正参数计算量较大，难以实时完成，因此在视频拼接中，通常只以一定时间间隔(如0.5到2分钟)更新参数，但在清晨、傍晚或夜间复杂灯光情况下，光照变化较快，即使每半分钟一次的参数更新频率，仍不能很好地适应光照变化。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适于视频拼接的色差矫正方法，以在较好地消除图像重叠区域的拼缝的同时，保证非重叠区域与重叠区域的自然过渡效果，提高拼接图像的质量。

本发明的技术方案是：一种适于视频拼接的色差矫正方法，包括：

将图像分割为若干子条，以子条作为矫正单元，计算出分别适应于各子条的子条矫正系数；

将图像分隔为若干子块，以子块作为矫正单元，计算出分别适应于各子块的子块矫正系数；

对于图像中的任一像素，以其所在子条的子条矫正系数和所在子块的子块矫正系数的乘积作为该像素的精细矫正系数进行色差的精细矫正，精细矫正后的像素值为精细矫正前的像素值乘以相应的精细矫正系数。

用于计算子条矫正系数的目标函数可以为：