[发明专利]一种用于全景图像的拼接方法和系统

权利要求书

1.一种用于全景图像的拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将不同图像采集设备获取的原始图像转换为灰度图，基于高斯尺度金字塔对所述灰度图进行迭代降采样处理，获取所述灰度图的尺度金字塔构造图；

S2：利用加速分割测试的FAST算法获取所述灰度图中的特征点以及所述特征点的坐标信息，其中，所述特征点满足在所述尺度金字塔构造图中任意两相邻的尺度层的相对位置比较中为极大或极小值；

S3：响应于不同的所述灰度图中匹配特征点的密集程度大于预设范围，基于所述匹配特征点的数据量和密集程度将包含所述匹配特征点的区域缩小，并利用随机抽样一致性算法筛选所述匹配特征点；

S4：建立所述特征点与所述原始图像的相对坐标关系，利用所述特征点的坐标信息以及所述相对坐标关系将所述原始图像拼接，获得初始合成图像；

S5：利用高斯滤波对所述初始合成图像进行平滑度处理，生成全景图像。

2.根据权利要求1所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，所述步骤S1中的尺度金字塔构造图具体包括：利用高斯卷积核对所述灰度图进行迭代的卷积，并进行降采样，形成自上而下画面逐渐模糊的高斯尺度金字塔结构。

3.根据权利要求1或2所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，所述降采样具体包括：所述尺度金字塔构造图包括五层结构，第一层结构为所述灰度图的原图像层，所述第一层结构的1.5倍降采样获得第二层结构，所述第一层结构的2倍降采样获得第三层结构，所述第二层结构的1.5倍降采样获得第四层结构，所述第三层结构的2倍降采样获得第五层结构。

4.根据权利要求1所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，所述步骤S2中利用加速分割测试的FAST算法获取所述灰度图中的特征点具体包括：

S21：利用改进FAST算法对所述尺度金字塔构造图中的每层结构进行角点检测获取每层的角点信息；

S22：对所述每层结构进行非极大值抑制，获取候选特征点；

S23：定位所述候选特征点所在尺度及坐标位置。

5.根据权利要求4所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，获取所述候选特征点具体包括以下方法：

响应于所述灰度图上的任一像素点的圆形邻域上过圆心的y轴方向上的两像素点与圆心像素点的灰度差绝对值小于第一阈值，过滤所述圆心像素点；

响应于所述响应于所述灰度图上的任一像素点的圆形邻域上过圆心的y轴方向上的两像素点与所述圆心像素点的灰度差绝对值大于所述第一阈值，且圆形邻域上过圆心的y轴和x轴方向上的四个像素点与所述圆心像素点的灰度差绝对值大于所述第一阈值的数量大于等于3个，将所述圆心像素点标记为所述候选特征点，其中，所述第一阈值设置为30。

6.根据权利要求1所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31：将不同的所述灰度图分割为多个区域，响应于所述区域内的所述匹配特征点的数量小于第二阈值，利用所述随机抽样一致性算法直接筛选所述区域内的所述匹配特征点，其中所述第二阈值设置为25；

S32：响应于所述区域内的所述匹配特征点的数量大于第二阈值，将所述区域继续分割，迭代所述步骤S31构建聚类点集合，分块随机删除不同的所述灰度图的所述匹配特征点，所述聚类点集合中的所述匹配特征点的数量小于第三阈值，其中，所述第三阈值设置为150。

7.根据权利要求1所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：将所述特征点在所述灰度图中的所述坐标信息映射至所述原始图像中，基于不同的所述原始图像中的所述匹配特征点以及所述相对坐标关系，将包含所述匹配特征点的多个所述原始图像拼接。

8.根据权利要求1所述的用于全景图像的拼接方法，其特征在于，所述初始合成图像的拼接处的像素值为邻近像素的平均值。