CN102708558A

CN102708558A - 视频图像拼接装置、拼接方法以及视频监视系统

Info

Publication number: CN102708558A
Application number: CN2012101801489A
Authority: CN
Inventors: 徐光著
Original assignee: Huizhou Foryou General Electronics Co Ltd
Current assignee: Huizhou Foryou General Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明公开了一种视频图像的拼接方法、拼接装置以及采用该拼接装置的视频监视系统。该拼接方法包括：获取第一图像和第二图像；识别出第一图像、第二图像的重叠部分，该重叠部分分别称为第一子图像、第二子图像；计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值；计算第一子图像的色差分量平均值与第二子图像的色差分量的平均值的差异值；使用所述差异值调整所述第二图像的色差分量；对所述第一图像、第二图像进行拼接处理。优选地，计算所述第一子图像的色差分量的平均值时排除所述第一像素，计算所述第二子图像的色差分量的平均值时排除所述第二像素。本发明能有效地改善或消除了视频图像拼接后的色差。

Description

视频图像拼接装置、拼接方法以及视频监视系统

【技术领域】

本发明涉及视频图像处理，具体地，涉及视频图像拼接装置、拼接方法以及使用该种拼接装置的视频监视系统。

【背景技术】

图像拼接技术已经逐渐成熟，在图像拼接的过程中，有可能由于两幅图像是由不同的摄像头在不同的时间拍摄的而导致在颜色上存在很大的差异，这样的图像拼接出来就会看到明显的拼接缝，严重影响图像的视觉效果。虽然拼接缝可以通过图像融合来消除，但是融合只是把重叠区域进行融合，很容易导致融合区域形成一条与两幅图像都存在颜色差异的“过渡地带”，不重叠部分的图像颜色差异依然比较明显。因此，亟需一种改进的技术方案来解决上述不足。

【发明内容】

本发明一方面提供一种视频图像的拼接方法，以改善或消除视频图像拼接后的色差差异。该拼接方法包括如下步骤：获取第一图像和第二图像；识别出第一图像、第二图像的重叠部分，该重叠部分分别称为第一子图像、第二子图像；计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值；计算第一子图像的色差分量平均值与第二子图像的色差分量的平均值的差异值；使用所述差异值调整所述第二图像的色差分量；对所述第一图像、第二图像进行拼接处理。

在本发明的一个实施例中，使用所述差异值调整所述第二图像的色差分量的步骤包括：将所述差异值与所述第二图像的色差分量相加。

在本发明的一个实施例中，计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值的步骤包括：获取第一子图像的第一像素的色差分量，获取第二子图像的第二像素的色差分量，所述第二像素与第一像素重叠；计算所述第一像素的色差分量值与第二子像素的色差分量的值的差值；若所述差值大于预设阈值，则：计算所述第一子图像的色差分量的平均值时排除所述第一像素，计算所述第二子图像的色差分量的平均值时排除所述第二像素。

在本发明的一个实施例中，所述色差分量包括明亮度分量Y、色度分量U和浓度分量。

在本发明的一个实施例中，对所述第一图像、第二图像进行拼接处理之前，还包括：分别对所述第一图像、第二图像进行伽马Gamma校正。

本发明另一方面提供一种改善的视频图像的拼接装置，包括：图像获取模块，用于获取第一图像和第二图像；图像识别模块，用于识别出第一图像、第二图像的重叠部分，该重叠部分分别称为第一子图像、第二子图像；色差计算模块，用于计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值，以及计算第一子图像的色差分量平均值与第二子图像的色差分量的平均值的差异值；色差调整模块，用于根据所述差异值调整所述第二图像的色差分量；拼接处理模块，用于对所述第一图像、第二图像进行拼接处理。

在本发明的一个实施例中，所述色差计算模块包括排除单元用于排除第一子图像和第二子图像中的异常像素，所述异常像素包括第一子图像中的第一像素、第二子图像的第二像素，所述第二像素与第一像素重叠，且第一像素的色差分量值与第二子像素的色差分量的值的差值大于预设阈值；所述排除是指计算所述第一子图像的色差分量的平均值时排除所述第一子图像的异常像素，计算所述第二子图像的色差分量的平均值时排除所述第二子图像的异常像素。

在本发明的一个实施例中，所述拼接处理模块还包括伽马校正单元，用于对所述第一图像、第二图像进行伽马Gamma校正。

本发明还提供一种视频监视系统，该监视系统包括用于拍摄图像的拍摄装置，还包括本发明提供的上述拼接装置，所述拼接装置与所述拍摄装置通信连接从拍摄装置获取图像。

本发明根据重叠部分的像素差异情况对带拼接的视频图像进行调整，有效地改善或消除了视频图像拼接后的色差。

【附图说明】

图1是需要拼接的两幅图像的示意图；

图2是本发明提供的对图像进行拼接处理的流程图；

图3是本发明提供的计算带拼接的图像的重叠部分的色差分量平均值的流程图；

图4是本发明一实施例提供的视频图像拼接装置的示意框图。

【具体实施方式】

参考图1，第一图像A和第二图像B为带拼接的图像。本实例中，将第一图像A作为基准图像，将第二图像B作为带校正的图像。

参考图1和图2，本实施例中，对图像A和图像B进行拼接的主要过程如下所述。

首先，识别出图像A和图像B中的重叠部分，该部分分别是图像A的第一子图像A1和图像B的第二子图像B1。

接着，计算重叠区域子图像A1的Y分量(明亮度分量)的平均值aveY1、U分量(色度分量)的平均值aveU1、V分量(浓度分量)的平均值aveV1。同理，计算出子图像B1的Y分量(明亮度分量)的平均值aveY2、U分量(色度分量)的平均值aveU2、V分量(浓度分量)的平均值aveV2。

接着，把子图像A1和B1的Y分量相减，得到Y分量的差异值diffY。同理，得到U分量的差异值diffU和分量的差异值diffV，即：

diffY＝aveY1-aveY2

diffU＝aveU1-aveU2

diffV＝aveV1-aveV2

接着，使用差异值调整第二图像B的Y分量Y2、U分量U2和V分量2。本实例中，把待校正图像B的Y/U/V三分量Y2、U2、V2分别加上diffY、diffU、diffV即得到调整后的Y分量y、U分量u和V分量v，即：

y＝Y2+diffY

u＝U2+diffU

v＝V2+diffV

最后把y、u、v三分量合成为一幅图像，即可得到最后的结果图像。然后，对图像A和B进行拼接处理。优选地，对第一图像A、第二图像B进行拼接处理之前，还包括：分别对第一图像A、第二图像B进行伽马Gamma校正。

参考图3，本发明另一实施例中，在计算子图像A1和B1的色差分量的平均值时，进行了改进：对异常像素进行排除。具体地，本实例中，在计算重叠区域子图像A1的Y分量的平均值aveY1、U分量的平均值aveU1、V分量的平均值aveV1、子图像B1的Y分量的平均值aveY2、U分量的平均值aveU2、V分量的平均值aveV2之前或者过程中，先排除异常像素。

首先，将子图像A1和B1中对应的像素的色差分量相减，得到一个差值。用得到的差值与阈值T比较，如果差值大于阈值T，则在计算色差分量的平均值时，排除该像素。具体计算时，可以把所有小于T的值对应子图像A1的像素的Y分量像素值相加，得到子图像A1的Y分量的总和sumY1，然后除以对应的像素数目n即可得到子图像A的Y分量的平均值aveY1。同理，可以计算得到子图像A1的aveU1和aveV1，以及子图像B1的aveY2、aveU2和aveV2。该方案排除了异常像素，进一步改善了视频图像拼接的效果。例如，即使图像A中的重叠区域内存在一个与背景差异比较大的物体时(比如在良好的光照条件下一个穿黑色衣服的人进入重叠区域)，而图像B的重叠区域中不存在这样的运动物体，本发明可以排除图像A中存在的穿黑色衣服对拼接后的图像的影响，避免了拼接后的图像B整体异常。

如上所述，本发明书和权利要求书所谓的色差“平均值”，根据具体的语境，既可以指对应的图像区域内所有像素的色差平均值，也可以指对应的图像区域中排除异常像素之后的像素的色差平均值。

参考图4，本发明一实施例提供的视频图像的拼接装置包括图像获取模块11、图像识别模块13、色差计算模块15、色差调整模块17和拼接处理模块19。图像获取模块11用于获取带拼接的第一图像和第二图像。图像识别模块13用于识别出第一图像、第二图像的重叠部分，该重叠部分分别称为第一子图像、第二子图像。色差计算模块15用于计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值，以及计算第一子图像的色差分量平均值与第二子图像的色差分量的平均值的差异值。色差调整模块17用于根据差异值调整第二图像的色差分量。拼接处理模块19用于对第一图像、第二图像进行拼接处理。

本实例中，色差计算模块15包括排除单元16用于排除第一子图像和第二子图像中的异常像素，异常像素包括第一子图像中的第一像素、第二子图像的第二像素，第二像素与第一像素重叠，且第一像素的色差分量值与第二子像素的色差分量的值的差值大于预设阈值；排除是指计算第一子图像的色差分量的平均值时排除第一子图像的异常像素，计算第二子图像的色差分量的平均值时排除第二子图像的异常像素。

拼接处理模块19还包括伽马校正单元20，用于对第一图像、第二图像进行伽马Gamma校正。

本发明可适用于视频监控，虚拟场景的构建，全景泊车系统等领域。本发明另一个实施例中，提供了一种视频监视系统，包括用于拍摄图像的拍摄装置，还包括如图4所述或者上述的拼接装置，拼接装置与拍摄装置通信连接从拍摄装置获取图像。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种视频图像的拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取第一图像和第二图像；

识别出第一图像、第二图像的重叠部分，该重叠部分分别称为第一子图像、第二子图像；

计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值；

计算第一子图像的色差分量平均值与第二子图像的色差分量的平均值的差异值；

使用所述差异值调整所述第二图像的色差分量；

对所述第一图像、第二图像进行拼接处理。

2.根据权利要求1所述的视频图像的拼接方法，其特征在于，使用所述差异值调整所述第二图像的色差分量的步骤包括：将所述差异值与所述第二图像的色差分量相加。

3.根据权利要求1所述的视频图像的拼接方法，其特征在于，计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值的步骤包括：

获取第一子图像的第一像素的色差分量，获取第二子图像的第二像素的色差分量，所述第二像素与第一像素重叠；

计算所述第一像素的色差分量值与第二子像素的色差分量的值的差值；

若所述差值大于预设阈值，则：计算所述第一子图像的色差分量的平均值时排除所述第一像素，计算所述第二子图像的色差分量的平均值时排除所述第二像素。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的视频图像的拼接方法，其特征在于，所述色差分量包括明亮度分量Y、色度分量U和浓度分量。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的视频图像的拼接方法，其特征在于，对所述第一图像、第二图像进行拼接处理之前，还包括：分别对所述第一图像、第二图像进行伽马Gamma校正。

6.一种视频图像的拼接装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取第一图像和第二图像；

图像识别模块，用于识别出第一图像、第二图像的重叠部分，该重叠部分分别称为第一子图像、第二子图像；

色差计算模块，用于计算第一子图像的色差分量的平均值、第二子图像的色差分量的平均值，以及计算第一子图像的色差分量平均值与第二子图像的色差分量的平均值的差异值；

色差调整模块，用于根据所述差异值调整所述第二图像的色差分量；

拼接处理模块，用于对所述第一图像、第二图像进行拼接处理。

7.根据权利要求6所述的视频图像的拼接装置，其特征在于，所述色差计算模块包括排除单元用于排除第一子图像和第二子图像中的异常像素，所述异常像素包括第一子图像中的第一像素、第二子图像的第二像素，所述第二像素与第一像素重叠，且第一像素的色差分量值与第二子像素的色差分量的值的差值大于预设阈值；所述排除是指计算所述第一子图像的色差分量的平均值时排除所述第一子图像的异常像素，计算所述第二子图像的色差分量的平均值时排除所述第二子图像的异常像素。

8.根据权利要求7所述的视频图像的拼接装置，其特征在于，所述色差分量包括明亮度分量Y、色度分量U和浓度分量。

9.根据权利要求7所述的视频图像的拼接装置，其特征在于，所述拼接处理模块还包括伽马校正单元，用于对所述第一图像、第二图像进行伽马Gamma校正。

10.一种视频监视系统，包括用于拍摄图像的拍摄装置，其特征在于，还包括如权利要求6至9中任意一项所述的拼接装置，所述拼接装置与所述拍摄装置通信连接从拍摄装置获取图像。