一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法与流程

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法。

背景技术：

图像拼接是指将多个有重叠区域的较小视场的图像拼接成一个大视场的图像，在实际应用中非常广泛，如军事目标监视、陆地水资源调查、土地资源调查、海洋资源调查、医学成像等方面都有图像拼接的应用，而图像拼接效果的好坏直接影响接下来的工作，所以获取高质量拼接图像的图像拼接算法非常重要。

绝大多数的图像拼接算法，是通过改进待拼接图像之间的匹配变换，来获得较好的拼接效果，而难以避免的情况却是，无论如何改进，拼接后的图像总会有一些黑色区域。并且在一些特定的场景，如图1所示，如使用一个摄像机通过旋转拍摄一组有重叠区域的图像作图像拼接，或者通过在一个平面上有重叠视场的多个相同的摄像机组成的摄像机阵列拍摄图像作拼接时，所得到的拼接图像依然会有黑色区域，这些黑色区域影响了拼接图像在人眼视觉上的感受。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法，可以对黑色无数据进行修复，获得无黑色区域的拼接图像。

本发明的一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法，包括如下步骤：

将采集的两幅以上原始图像进行图像拼接，得到拼接后的图像；设拼接图像的纵向像素点数为v；

对于拼接图像，以列为单位对图像像素点的灰度值进行检索，

每一列各像素从上到下进行检索，判断各像素点的灰度值是否大于设定阈值，如果小于或等于设定阈值，则判定为黑色无数据区域中像素点，继续检索；当出现第一个大于设定阈值的像素点时，停止检索，并记录小于或等于设定阈值的像素点数目，记为上边缘黑色区域像素点数目；

对同一列进行从上到下检索同时进行从下到上的检索，检索到第一个大于设定阈值的像素点时停止检索，得到下边缘黑色区域像素点数目，拼接图像的高度减去上边缘黑色区域像素点数目和下边缘黑色区域像素点数目即为有数据区域像素点数目，采用临近插值法将有数据区域像素数变换到纵向像素数v，完成黑色区域修复。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法，在保证拼接图像质量的同时也尽可能多地保留了原始图像中的细节部分，在全景成像探测中具有非常好的应用前景；通过上、下两个方向同时检索黑色区域像素点，可以提高检索速度。

附图说明

图1为拍摄场景示意图。

图2为采集的两幅有重叠区域的图像，包括图像a和图像b。

图3为含有黑色无数据区域的初步拼接图像。

图4为去除黑色无数据区域后的拼接图像。

图5为多幅原始图像的拼接图像。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的算法是对一般图像拼接算法的补充，以图2的两幅图的拼接为例，首先将采集的图像用一般图像拼接算法进行初步拼接，得到含有黑色无数据区域的初步拼接图像，如图3所示，两幅图像的横向的像素点数为h，纵向像素点数相同，均为v；然后用本发明算法的补充部分的算法，以列为单位对图像像素点的灰度值进行检索，无数据区域像素点的灰度值为0，而图像部分像素点的灰度值一般大于0，通过设定一定的阈值确定拼接在该列中实际像素数v1(i)，i表示图像的第i列，然后通过以下公式：

采用临近插值法，将每一列的像素数变换到初始待拼接图像的纵向像素数v，从左到右对拼接后的图像的各列进行遍历操作，得到清晰无黑色区域的拼接图像，如图4所示。

其中，在对各列进行遍历检索操作时，每一列各像素从上到下进行检索，判断各像素点的灰度值是否大于设定阈值，如果不大于，则判定为黑色无数据区域中像素点，当出现第一个大于设定阈值的像素点时，停止检索，并记录小于或等于设定阈值的像素点数目，记为上边缘黑色区域高度；对同一列进行从上到下检索同时进行从下到上的检索，采用方法相同，检索到第一个大于设定阈值的像素点时停止检索，得到下边缘黑色区域高度，图像的高度减去上边缘黑色区域高度和下边缘黑色区域高度即为有数据区域高度，采用临近插值法将有数据区域像素数变换到初始待拼接图像的纵向像素数v，完成黑色区域修复。该方法可以提高检索速度。

对两幅以上的图像的拼接处理与两幅图的类似，均是采用此类方法对拼接图像的黑色无数据区域进行检索去除，得到最后无黑色区域的高质量拼接图像，如图5所示。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法，可以对黑色无数据进行修复，获得无黑色区域的拼接图像；本发明的一种修复拼接图像黑色无数据区域的图像处理方法，在保证拼接图像质量的同时也尽可能多地保留了原始图像中的细节部分，在全景成像探测中具有非常好的应用前景；通过上、下两个方向同时检索黑色区域像素点，可以提高检索速度。

技术研发人员：张海洋;吕豪;赵长明;柳淳;张子龙
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2019.04.30
技术公布日：2019.08.09