动态图像融合的亮度调整方法、系统、电子设备与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种动态图像融合的亮度调整方法、系统、电子设备。

背景技术：

1、作为视频和图像处理中的一种核心技术，图像拼接是指将具有重合区域的两幅或多幅小视域图像连接在一起，最终得到一幅大视域的图像。它广泛应用于运动跟踪与分析、大场景监控、虚拟现实、汽车辅助驾驶、广电传媒等领域。图像配准和图像融合是图像拼接的两大关键技术，其中，在图像融合过程中，由于拍摄条件或外部因素等影响，很可能造成两幅待融合图像的亮度差异较大，一般常用方法为计算两幅图像重合部分，即待融合部分内所有像素点的亮度和，求得参考图像与观测图像亮度和的比值，然后根据比值对观测图像的亮度进行调整。但对于运动场景，如果运动目标刚好位于参考图像重叠区域外，而在观测图像的重叠区域内，这时按照常规方法计算亮度比，由于参考图像与观测图像间融合部分的差异，会导致亮度比值计算结果的不准确，影响图像融合效果。

2、针对传统方法在运动场景下的图像融合亮度效果的不稳定性，本专利提出一种改进的运动场景下的图像融合亮度调整方法，利用与特征点相邻的四个像素点的亮度进行双线性插值得到特征点位置的亮度，通过计算特征点的亮度比实现对多幅图像序列的亮度进行统一，提高亮度比值计算结果的准确性，得到最佳的图像拼接效果。

3、因此，有必要提供一种动态图像融合的亮度调整方法、系统、电子设备解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种动态图像融合的亮度调整方法、系统、电子设备。

2、本发明提供的一种动态图像融合的亮度调整方法，包括：

3、预处理图像img1和img2，所述图像img1和img2大小相同且包含重叠区域；

4、提取经过预处理的图像img1和img2中的关键特征点；

5、依据图像img1和img2中关键特征点的平均亮度比值调整图像img2的亮度。

6、优选的，所述预处理图像img1和img2，包括：

7、灰度化处理图像img1和img2，获取灰度图像img1和img2；

8、降噪处理灰度图像img1和img2。

9、优选的，所述提取经过预处理的图像img1和img2中的关键特征点，包括：

10、提取预处理后的图像img1和img2的特征点信息，所述特征点信息包括位置、尺度和方向；

11、对所述特征点进行特征描述；

12、匹配图像img1和img2中的关键特征点，并剔除匹配错误的特征点。

13、优选的，所述提取预处理后的图像img1和img2的特征点信息，包括：

14、利用高斯函数建立高斯金字塔与高斯差分金字塔；

15、通过高斯差分金字塔寻找局部极值点；

16、拟合离散的特征点；

17、计算每个特征点的主方向。

18、优选的，所述对所述特征点进行特征描述，包括：

19、所述特征描述包含特征点及周围对其有贡献的像素点。

20、优选的，所述匹配图像img1和img2中的关键特征点，包括：

21、计算图像img1和 img2的特征点的特征向量在128维向上的欧氏距离；

22、根据欧氏距离判断图像img1和 img2对应特征点的相似性；

23、匹配满足欧氏距离条件的特征点。

24、优选的，所述剔除匹配错误的特征点采用鲁棒性的参数估计方法。

25、优选的，所述依据图像img1和img2中关键特征点的平均亮度比值调整图像img2的亮度，包括：

26、根据特征点位置得到相邻四个像素点的位置及亮度；

27、筛选相邻四个像素点的亮度；

28、根据筛选结果计算特征点位置亮度；

29、计算图像img1和img2所有特征点亮度比值的平均值；

30、利用平均值调整图像img2的亮度。

31、一种动态图像融合的亮度调整系统，包括：

32、预处理模块，用于预处理图像img1和img2；

33、特征提取模块，用于提取经过预处理的图像img1和img2中的关键特征点；

34、亮度调整模块，用于依据图像img1和img2中关键特征点的平均亮度比值调整图像img2的亮度。

35、一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述所述方法的步骤。

36、与相关技术相比较，本发明提供的一种动态图像融合的亮度调整方法、系统、电子设备具有如下有益效果：

37、1、本发明通过预处理图像img1和img2，所述图像img1和img2大小相同且包含重叠区域；然后提取经过预处理的图像img1和img2中的关键特征点；最后依据图像img1和img2中关键特征点的平均亮度比值调整图像img2的亮度。本方案利用与特征点相邻的四个像素点的亮度进行双线性插值得到特征点位置的亮度，通过计算特征点的亮度比实现对多幅图像序列的亮度进行统一，提高亮度比值计算结果的准确性，得到最佳的图像拼接效果。

38、2、本发明采用两级预处理的方式，通过图像灰度化和采用大滤波核进行滤波处理，以减少运算量，同时针对滤波过程创新剔除了异常点的影响，保证了滤波预处理效果，较好地解决了效果和效率的关系，克服了现有技术在彩色图像预处理中无法很好地兼顾预处理效果和运算复杂度的缺点。

技术特征：

1.一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述预处理图像img1和img2，包括：

3.根据权利要求1所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述提取经过预处理的图像img1和img2中的关键特征点，包括：

4.根据权利要求3所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述提取预处理后的图像img1和img2的特征点信息，包括：

5.根据权利要求3所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述对所述特征点进行特征描述，包括：

6.根据权利要求3所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述匹配图像img1和img2中的关键特征点，包括：

7.根据权利要求3所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述剔除匹配错误的特征点采用鲁棒性的参数估计方法。

8.根据权利要求1所述的一种动态图像融合的亮度调整方法，其特征在于，所述依据图像img1和img2中关键特征点的平均亮度比值调整图像img2的亮度，包括：

9.一种动态图像融合的亮度调整系统，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种动态图像融合的亮度调整方法、系统、电子设备，通过预处理图像img1和img2，所述图像img1和img2大小相同且包含重叠区域；然后提取经过预处理的图像img1和img2中的关键特征点；依据图像img1和img2中关键特征点的平均亮度比值调整图像img2的亮度。本方案利用与特征点相邻的四个像素点的亮度进行双线性插值得到特征点位置的亮度，通过计算特征点的亮度比统一多幅图像序列的亮度，提高亮度比值计算结果的准确性；同时采用两级预处理的方式，通过图像灰度化和大滤波核进行滤波处理，以减少运算量，同时针对滤波过程创新剔除了异常点的影响，保证了滤波预处理效果，较好地解决了效果和效率的关系。

技术研发人员：宋小民,刘征,姜春桐
受保护的技术使用者：四川新视创伟超高清科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13