一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法技術

本發明專利技術公開了一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，包括以下步驟：S10,視頻圖像采集；S20,選擇是否需要進行圖像標定，是則轉步驟S30，否則轉步驟S40；S30,進行圖像標定；S40,圖像進行畸變校正；S50,圖像匹配；S60,圖像融合；S70,增益補償；S80,視頻圖像輸出。本發明專利技術將兩個攝像頭內的視頻拼接起來不僅擴大了攝像頭的觀察角度，而且拍攝下來的視頻便于觀看。

【技術實現步驟摘要】
一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法
本專利技術涉及一種視頻拼接方法，特別是一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法。
技術介紹
傳統攝像頭的觀察角度過于狹小，為了觀察到更加廣闊的范圍，通常的解決辦法是使攝像頭來回轉動或者在不同的方向均安上攝像頭，如果是攝像頭來回轉動的話，容易漏拍一些重要的細節；如果是在不同的方向均安上攝像頭，這樣雖然不會漏拍，但是由于視頻分散在多個攝像頭內，不方便觀看。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術的目的在于提供一種能將2個攝像頭內的視頻拼接起來的視頻拼接方法。本專利技術解決其問題所采用的技術方案是：一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，包括以下步驟：S10，視頻圖像采集；S20，選擇是否需要進行圖像標定，是則轉步驟S30，否則轉步驟S40；S30，進行圖像標定；S40，圖像進行畸變校正；S50，圖像匹配；S60，圖像融合；S70，增益補償；S80，視頻圖像輸出。具體而言，步驟S40包括以下步驟：S31，圖像特征提取；S32，圖像特征匹配；S33，計算圖像的單應矩陣。具體而言，圖像標定指采用棋盤法確定攝像頭的畸變參數并換算成相應的單應矩陣，便于后期的圖像拼接以及圖像的校正。具體而言，圖像特征提取是指提取個圖像的SIFT特征檢測點。SIFT特征在旋轉和尺度變化時是不變的，所以可以處理具有變化的方向和大小的圖像。具體而言，圖像特征匹配是指使用一種改進的k-d樹查詢方法Best-bin-firstsearch進行搜索，得到圖像之間的特征粗匹配。具體而言，計算圖像的單應矩陣是指使用隨機抽樣一致性算法RANSAC來估計圖像變換參數，得到單應矩陣。具體而言，圖像匹配是指根據已有的單應矩陣將圖像通過雙線性插值的方法投影到參考平面。具體而言，圖像融合是指在圖像的重疊區域使用多帶融合以消除拼縫，首先建立具有多分辨率信息的圖像金字塔，將待融合的匹配圖像采樣為不同尺度下的帶通層圖像，繼而對各帶通層圖像進行線性加權融合得到拼接融合之后的帶通層圖像，最后對拼接融合后的各帶通層圖像相加得到最終的融合圖像。具體而言，增益補償是指考慮到攝像頭之間的光照強度區別，會出現圖像間整體亮度不同的問題，需要對重疊區域進行光度增益補償，所有重疊像素的增益歸一化強度誤差的和的誤差函數為其中，R(i，j)表示圖像i和圖像j之間的重疊區域，Nij＝|R(i，j)|是重疊區域的像素數量，gi，gj是增益，表示圖像i在圖像i和圖像j之間的重疊區域的像素值和的平均，σN和σg分別是歸一化強度誤差和增益的標準誤差，取σN＝10.0(I∈{0...255})，σg＝0.1，令函數e對g的偏導等于零，求出每個圖像的增益補償系數gi，最后對每個圖像進行增益補償，從而消除光度偏差。具體而言，圖像進行畸變校正是指根據計算出來的單應矩陣對圖像進行校正。上述視頻拼接方法是將兩個攝像頭內的視頻拼接起來，兩個攝像頭采用同型號的，可以盡量減少兩攝像頭之間的輸出差異。兩個攝像頭的位置可以橫著排也可以豎著排。橫著排是將兩個攝像頭的圖像水平拼接，用來擴大水平方向視角。豎著排是將兩個攝像頭的圖像上下拼接，用來擴大豎直方向視角。該視頻拼接方法用于多個攝像頭內的視頻拼接的時候有兩個方法，第一，先將其中兩個攝像頭內的視頻拼接，再將拼接好的視頻與其它攝像頭內的視頻拼接；第二，先將各個攝像頭內的視頻兩兩拼接，再將拼接好的視頻兩兩拼接。本專利技術的有益效果是：本專利技術是一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，本專利技術將兩個攝像頭內的視頻拼接起來不僅擴大了攝像頭的觀察角度，而且拍攝下來的視頻便于觀看；由于在攝像頭參數沒有變化的情況下只需要進行一次圖像標定，因此本專利技術在圖像標定功能之前先選擇是否需要進行圖像標定，可以有效避免重復進行圖像標定，提高系統的反應速度，降低系統的運行壓力。附圖說明下面結合附圖和實例對本專利技術作進一步說明。圖1是本專利技術的方法流程圖。具體實施方式圖1是本專利技術的方法流程圖，如圖1所示，一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，包括以下步驟：S10，視頻圖像采集；S20，選擇是否需要進行圖像標定，是則轉步驟S30，否則轉步驟S40；S30，進行圖像標定；S40，圖像進行畸變校正；S50，圖像匹配；S60，圖像融合；S70，增益補償；S80，視頻圖像輸出。具體而言，步驟S40包括以下步驟：S31，圖像特征提取；S32，圖像特征匹配；S33，計算圖像的單應矩陣。優選的，本專利技術的圖像標定指采用棋盤法確定攝像頭的畸變參數并換算成相應的單應矩陣，便于后期的圖像拼接以及圖像的校正。圖像特征提取是指提取個圖像的SIFT特征檢測點。SIFT特征在旋轉和尺度變化時是不變的，所以可以處理具有變化的方向和大小的圖像。圖像特征匹配是指使用一種改進的k-d樹查詢方法Best-bin-firstsearch進行搜索，得到圖像之間的特征粗匹配。計算圖像的單應矩陣是指使用隨機抽樣一致性算法RANSAC來估計圖像變換參數，得到單應矩陣。圖像匹配是指根據已有的單應矩陣將圖像通過雙線性插值的方法投影到參考平面。圖像融合是指在圖像的重疊區域使用多帶融合以消除拼縫，首先建立具有多分辨率信息的圖像金字塔，將待融合的匹配圖像采樣為不同尺度下的帶通層圖像，繼而對各帶通層圖像進行線性加權融合得到拼接融合之后的帶通層圖像，最后對拼接融合后的各帶通層圖像相加得到最終的融合圖像。優選的，本專利技術的增益補償是指考慮到攝像頭之間的光照強度區別，會出現圖像間整體亮度不同的問題，需要對重疊區域進行光度增益補償，所有重疊像素的增益歸一化強度誤差的和的誤差函數為其中，R(i，j)表示圖像i和圖像j之間的重疊區域，Nij＝|R(i，j)|是重疊區域的像素數量，gi，gj是增益，表示圖像i在圖像i和圖像j之間的重疊區域的像素值和的平均，σN和σg分別是歸一化強度誤差和增益的標準誤差，取σN＝10.0(I∈{0...255})，σg＝0.1，令函數e對g的偏導等于零，求出每個圖像的增益補償系數gi，最后對每個圖像進行增益補償，從而消除光度偏差。圖像進行畸變校正是指根據計算出來的單應矩陣對圖像進行校正。優選的，本專利技術的視頻拼接方法是將兩個攝像頭內的視頻拼接起來，兩個攝像頭采用同型號的，可以盡量減少兩攝像頭之間的輸出差異。兩個攝像頭的位置可以橫著排也可以豎著排。橫著排是將兩個攝像頭的圖像水平拼接，用來擴大水平方向視角。豎著排是將兩個攝像頭的圖像上下拼接，用來擴大豎直方向視角。該視頻拼接方法用于多個攝像頭內的視頻拼接的時候有兩個方法，第一，先將其中兩個攝像頭內的視頻拼接，再將拼接好的視頻與其它攝像頭內的視頻拼接；第二，先將各個攝像頭內的視頻兩兩拼接，再將拼接好的視頻兩兩拼接。以上所述，只是本專利技術的較佳實施例而已，本專利技術并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本專利技術的技術效果，都應屬于本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于，包括以下步驟：S10，視頻圖像采集；S20，選擇是否需要進行圖像標定，是則轉步驟S30，否則轉步驟S40；S30，進行圖像標定；S40，圖像進行畸變校正；S50，圖像匹配；S60，圖像融合；S70，增益補償；S80，視頻圖像輸出。

【技術特征摘要】
1.一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于，包括以下步驟：S10，視頻圖像采集；S20，選擇是否需要進行圖像標定，是則轉步驟S30，否則轉步驟S40；S30，進行圖像標定；S40，圖像進行畸變校正；S50，圖像匹配；S60，圖像融合；S70，增益補償；S80，視頻圖像輸出。2.根據權利要求1所述的一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于，步驟S40包括以下步驟：S31，圖像特征提?。籗32，圖像特征匹配；S33，計算圖像的單應矩陣。3.根據權利要求1或2任一所述的一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于：圖像標定指采用棋盤法確定攝像頭的畸變參數并換算成相應的單應矩陣，便于后期的圖像拼接以及圖像的校正。4.根據權利要求2所述的一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于：圖像特征提取是指提取個圖像的SIFT特征檢測點。SIFT特征在旋轉和尺度變化時是不變的，所以可以處理具有變化的方向和大小的圖像。5.根據權利要求2所述的一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于：圖像特征匹配是指使用一種改進的k-d樹查詢方法Best-bin-firstsearch進行搜索，得到圖像之間的特征粗匹配。6.根據權利要求2所述的一種通過攝像頭進行視頻拼接的方法，其特征在于：計算圖像的單應矩陣是指使用隨機抽樣一致性算法RANSAC來估計圖像變換參數，得到單應矩陣。7.根據權利要求6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：候子怡，張國飛，楊立卯，
申請(專利權)人：珠海數字動力科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44