图像拼接系统和图像拼接方法与流程

技术特征：

1.一种图像拼接方法，包括：

由多个图像采集设备分别获取与多个场景点对应的多个图像，与每个场景点对应的图像包括参考图像和待拼接图像，所述参考图像与所述待拼接图像具有重叠区域；

将所述参考图像和所述待拼接图像分别进行第一重映射；

提取重映射的参考图像和重映射的待拼接图像之间的粗匹配特征点对；

利用第二重映射从粗匹配特征点对中获取细匹配特征点对；

利用所述细匹配特征点对估计所述多个图像采集设备之间的旋转矩阵和偏移矩阵；以及

根据所述旋转矩阵以及偏移矩阵分别对与所述场景点对应的图像进行拼接，得到拼接图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述参考图像和所述待拼接图像分别进行第一重映射包括：

利用等距圆柱投影分别对参考图像和待拼接图像进行第一重映射，得到对应的等距圆柱投影图像，分别作为重映射的参考图像和重映射的待拼接图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，等距圆柱投影中的点X’1(x_dst1，y_dst1)与对应原始图像中的X1(x_src1，y_src1)满足：

θ＝π/2-y_dst1，

其中，是在等距圆柱投影中与横坐标对应的经度弧度，θ是与纵坐标对应的纬度弧度；

其中，s＝sin(θ)，v₁＝cos(θ)，分别是图像采集设备固有的鱼眼球面投影模型的经度和纬度；r1＝sqrt(v₀²+v₁²)，r1是投影到球面中的半径；且x_src1＝θ₀*v₀/r1；y_src1＝θ₀*v₁/r1。

4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中，所述利用第二重映射从粗匹配特征点对中获取细匹配特征点对包括：

利用平面投影对粗匹配特征点对的坐标进行第二重映射；以及

获取粗匹配特征点对中符合单应性的特征点对作为细匹配特征点对。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，利用平面投影对粗匹配特征点对的坐标进行第二重映射包括：

将粗匹配特征点对映射回图像采集设备固有的鱼眼球面投影模型中，得到粗匹配特征点对在所述鱼眼球面投影模型中的坐标；

将鱼眼球面投影模型中的坐标映射到平面投影模型中；以及

将鱼眼球面投影模型的坐标到平面投影模型的映射符合单应性的特征点对确定为细匹配特征点对。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，利用以下将鱼眼球面投影模型中的坐标X2(x_src2，y_src2)投影为平面投影模型中的点X’2(x_dst2，y_dst2)：

R2＝sprt(OpticalX-x_dst2)²+(OpticalY-y_dst2)²，

r2为平面投影模型中点到图像光心点的半径，(OpticalX，OpticalY)表示图像光心点的坐标，

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\ω}=0,r2=0\\ \mathrm{\ω}=a\tan 2(r2,1)/r2,r2\≠0\end{array}\right.$

ω是对应到鱼眼球面投影模型中的弧度，

x_src 2＝ω*(OpticalX-x_dst2)+OpticalX

y_src 2＝ω*(OpticalY-y_dst2)+OpticalY。

7.一种图像拼接系统，包括：

多个图像采集设备，所述多个图像采集设备相对于彼此的位置和取景方向不变，所述多个图像采集设备分别获取与多个场景点对应的多个图像，所述图像包括参考图像和待拼接图像，所述参考图像与所述待拼接图像具有重叠区域；以及

控制器，配置为

将所述参考图像和所述待拼接图像分别进行第一重映射；

提取重映射的参考图像和重映射的待拼接图像之间的粗匹配特征点对；

利用第二重映射从粗匹配特征点对中获取细匹配特征点对；

利用所述细匹配特征点对估计所述多个图像采集设备之间的旋转矩阵和偏移矩阵；以及

根据所述旋转矩阵以及偏移矩阵分别对与所述场景点对应的图像进行拼接，得到拼接图像。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制器还配置为利用等距圆柱投影分别对参考图像和待拼接图像进行第一重映射，得到对应的等距圆柱投影图像，分别作为重映射的参考图像和重映射的待拼接图像。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述控制器还配置为：

利用平面投影对粗匹配特征点对的坐标进行第二重映射；以及

获取粗匹配特征点对中符合单应性的特征点对作为细匹配特征点对。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制器还配置为：

将粗匹配特征点对映射到图像采集设备固有的鱼眼球面投影模型中，得到粗匹配特征点对所述鱼眼球面投影模型中的坐标；

将鱼眼球面投影模型的坐标映射到平面投影模型中；以及

将鱼眼球面投影模型的坐标到平面投影模型的映射符合单应性的特征点对确定为细匹配特征点对。