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专利号: 2017111430134
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于SURF特征提取结合CS-LBP描述符的图像拼接方法,其特征在于包括以下步骤:使用SURF提取待拼接图像的特征点信息;

求取上述每个特征点的Harr描述符和CS-LBP描述符;

利用上述得到的Harr描述符和CS-LBP描述符,确定待拼接图像的特征点匹配对;

根据上述特征点匹配对结果,利用平滑的渐入渐出法对图像进行融合,得到拼接图像。

2.根据权利要求1所述的的方法,其特征在于,求取每个特征点的CS-LBP描述符包括:选定特征点Pi(x,y,s,θ),其中(x,y)为特征点在原始图像上的位置坐标,s和θ分别为特征点的尺度和主方向;

以特征点Pi为中心,取半径为R的圆上的N点像素灰度值,将圆上采样的像素灰度值与中心像素灰度值进行比较,通过CS-LBP中心对称的编码规则,生成16维特征向量;

对上述得到的特征向量进行归一化处理,得到CS-LBP描述符。

3.根据权利要求2所述的的方法,其特征在于,所述CS-LBP中心对称的编码规则为:式中,N为均匀分布在半径为R的圆上的像素点数,ni和ni+N/2为中心对称像素点对的灰度值,T'为取值范围为[0,1]的阈值,u、v为特征向量的坐标。

4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述使用SURF提取待拼接图像的特征点信息,包括提取尺度信息、提取位置信息、提取方向信息。

5.根据权利要求4所述的的方法,其特征在于,求取每个特征点的Harr描述符,包括:在特征点周围选取一个正方形框,将所述正方形框分为16个子区域,在所述每个子区域中统计25个像素的水平方向和垂直方向的Harr小波特征,得到每个特征点的16×4=64维的向量作为特征点的Harr描述符。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定待拼接图像的特征点匹配对,包括:将得到Harr描述符匹配对的最近邻NN和得到CS-LBP描述符匹配对的最近邻距离比NNDR相乘,得到的值作为一组的特征值,当特征值小于设定的阈值T时,即NN×NNDR≤T,则看成是一组特征点匹配对。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,

Harr描述符采用最近邻NN,使用欧式距离获得匹配对:

式中,dR(i)和dL(i)分别为待匹配的两幅图像中Harr特征描述符向量的第i个分量;

CS-LBP描述符则采用最近邻距离比NNDR,使用欧式距离获得匹配对:式中,dR'(i)为待匹配的一幅图像中CS-LBP特征描述符向量的第i个分量,dL,1(i)和dL,2(i)分别为另一幅图像中最近邻和次近邻特征点距离的CS-LBP特征描述符的第i个分量。

8.根据权利要求7所述的的方法,其特征在于,还包括采用RANSAC方法对上述得到的特征点匹配对进行筛选,剔除误匹配,包括:从上述得到的特征点匹配对中随机抽取L个匹配对,计算出变换矩阵H所有参数,得到匹配图像模型M的所有参数;

利用上述得到的已知参数的模型M去测试数据集中其他特征点匹配对,如果符合该模型,则认为是假设的内点;

设定一个阈值T”,如果内点的数目超过阈值,保存内点则执行下一步,否则重新进行匹配对的随机抽取,进行筛选;

上述过程被重复执行n次,统计每次内点数目,将数目最大的集合作为初步精确的匹配对集合。

9.根据权利要求8所述的的方法,其特征在于,所述利用平滑的渐入渐出法对匹配后的图像进行融合,融合公式如下:I(x,y)=dI1(x,y)+(1-d)I2(x,y)

其中,I(x,y)为融合后的图像,I1(x,y)和I2(x,y)分别为待融合的两幅图像,d和1-d为两幅图像重叠区域对应的像素点权值,x1和x2是重叠区x轴的最小和最大值,d为一渐变系数,d由1慢慢变化到0时,图像从I1(x,y)慢慢过渡到了I2(x,y),即得到拼接的图像。

10.根据权利要求5~9之一所述的方法,其特征在于,还包括对待拼接图像进行预处理。