CN106303296A - 一种图像拼接融合系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了视频图像处理技术领域的一种图像拼接融合系统，包括图像采集模块，所述图像采集模块电性输出连接图像处理模块，所述图像处理模块电性输出连接视频流服务器，所述GPRS网络单元电性输出连接图像拼接融合单元，所述无线通讯模块电性输出连接设备终端，该系统通过图像拼接融合单元实施在拼接图像中对运动目标的检测与跟踪处理，避免了多个视频窗口显示，使观测者集中精力观测一幅图像，从接收多个视频流到接收一个视频流，节省了计算机的资源，减少了图像处理模块的运算量，经过融合算法处理后，进行拼接成像，该系统具有很强的容错性，很好的开放性，处理时间短，数据要求低，分析能力强。

Description

一种图像拼接融合系统
技术领域
本发明涉及视频图像处理技术领域，具体为一种图像拼接融合系统。
背景技术
图像拼接技术就是将数张有重叠部分的图像(可能是不同时间、不同视角或者不同传感器获得的)拼成一幅大型的无缝高分辨率图像的技术。图像配准和图像融合是图像拼接的两个关键技术。图像配准是图像融合的基础，而且图像配准算法的计算量一般非常大，因此图像拼接技术的发展很大程度上取决于图像配准技术的创新。早期的图像配准技术主要采用点匹配法，这类方法速度慢、精度低，而且常常需要人工选取初始匹配点，无法适应大数据量图像的融合。图像拼接的方法很多，不同的算法步骤会有一定差异，但大致的过程是相同的。
但是现有的图像拼接融合技术存在着对于图像的旋转和错位的情况的处理不尽如人意，多分辨率融合法虽然可以体现较好的融合效果，但实现较为繁琐，且不易理解，为此，我们提出了一种图像拼接融合系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像拼接融合系统，以解决上述背景技术中提出的对于图像的旋转和错位处理不尽如人意的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种图像拼接融合系统，包括图像采集模块，所述图像采集模块电性输出连接图像处理模块，所述图像处理模块电性输出连接视频流服务器，所述视频流服务器电性输出连接GPRS网络单元，所述GPRS网络单元电性输出连接图像拼接融合单元，所述图像拼接融合单元分别电性输入连接色度调和模块和光线饱和度调节模块，所述图像拼接融合单元电性输出连接融合算法模块，所述融合算法模块电性输出连接控制中心，所述控制中心分别电性输入连接运动检测模块、目标提取模块和目标追踪模块，所述控制中心电性输出连接无线通讯模块，所述无线通讯模块电性输出连接设备终端。
优选的，所述图像拼接融合单元包括视频流数据传输，所述视频流数据传输电性输出连接预处理单元，所述预处理单元电性输出连接HSI分解模块，所述HSI分解模块电性输出连接对比度变换组件，所述对比度变换组件电性输出连接融合单元，所述融合单元电性输出连接逆比度变换，所述逆比度变换电性输出连接HSI重构模块，所述HSI重构模块电性输出连接图像融合单元。
优选的，所述预处理单元包括源图像，所述源图像电性输出连接图像配准模块，所述图像配准模块电性输出连接仿真变换模块，所述仿真变换模块电性输出连接处理单元，所述处理单元分别电性输入连接图像增强及降噪模块和曝光补偿单元，所述处理单元电性输出连接图像输出模块。
优选的，所述对比度变换组件包括初始图像源，所述初始图像源电性输出连接带通采样模块，所述带通采样模块分别电性输出连接多尺度分解单元和方向滤波器，所述方向滤波器电性输出连接方向分解单元，所述多尺度分解单元和方向分解单元均电性输出连接低通滤波器，所述低通滤波器电性输出连接信源输出模块。
优选的，所述融合单元内部设有低频分量融合和高频分量融合，所述低频分量融合采用算数平均方式算法融合，所述高频分量融合采用自适应加权融合算法。
优选的，所述融合算法模块包括遥感影像数据，所述遥感影像数据电性输出连接特征提取模块，所述特征提取模块电性输出连接属性说明单元，所述属性说明单元电性输出连接属性融合模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系统通过图像拼接融合单元实施在拼接图像中对运动目标的检测与跟踪处理，避免了多个视频窗口显示，使观测者集中精力观测一幅图像，查看其细节，从接收多个视频流到接收一个视频流，从录制多个视频文件到录制一个视频文件，节省了计算机的资源，对多个区域的运动检测与跟踪计算，演变为对一个视频区域的运动检测与跟踪，减少了图像处理模块的运算量，并可获取目标相对于系统的方位，经过融合算法处理后，进行拼接成像，该系统具有很强的容错性，很好的开放性，处理时间短，数据要求低，分析能力强。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明图像拼接融合单元系统框图；
图3为本发明预处理单元系统框图；
图4为本发明对比度变换组件系统框图；
图5为本发明融合算法模块。
图中：1图像采集模块、2图像处理模块、3视频流服务器、4GPRS网络单元、5图像拼接融合单元、51视频流数据传输、52预处理单元、521源图像、522图像配准模块、523仿真变换模块、524处理单元、525图像输出模块、526图像增强及降噪模块、527曝光补偿单元、53HSI分解模块、54对比度变换组件、541初始图像源、542带通采样模块、543多尺度分解单元、544方向滤波器、545方向分解单元、546低通滤波器、547信源输出模块、55融合单元、551低频分量融合、552高频分量融合、56逆比度变换、57HSI重构模块、58图像融合单元、6色度调和模块、7光线饱和度调节模块、8融合算法模块、81遥感影像数据、82特征提取模块、83属性说明单元、84属性融合模块、9控制中心、10无线通讯模块、11设备终端、12运动检测模块、13目标提取模块、14目标追踪模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种图像拼接融合系统，包括图像采集模块1，所述图像采集模块1电性输出连接图像处理模块2，所述图像处理模块2电性输出连接视频流服务器3，所述视频流服务器3电性输出连接GPRS网络单元4，所述GPRS网络单元4电性输出连接图像拼接融合单元5，所述图像拼接融合单元5分别电性输入连接色度调和模块6和光线饱和度调节模块7，所述图像拼接融合单元5电性输出连接融合算法模块8，所述融合算法模块8电性输出连接控制中心9，所述控制中心9分别电性输入连接运动检测模块12、目标提取模块13和目标追踪模块14，所述控制中心9电性输出连接无线通讯模块10，所述无线通讯模块10电性输出连接设备终端11。
其中，所述图像拼接融合单元5包括视频流数据传输51，所述视频流数据传输51电性输出连接预处理单元52，所述预处理单元52电性输出连接HSI分解模块53，所述HSI分解模块53电性输出连接对比度变换组件54，所述对比度变换组件54电性输出连接融合单元55，所述融合单元55电性输出连接逆比度变换56，所述逆比度变换56电性输出连接HSI重构模块57，所述HSI重构模块57电性输出连接图像融合单元58，所述预处理单元52包括源图像521，所述源图像521电性输出连接图像配准模块522，所述图像配准模块522电性输出连接仿真变换模块523，所述仿真变换模块523电性输出连接处理单元524，所述处理单元524分别电性输入连接图像增强及降噪模块526和曝光补偿单元527，所述处理单元524电性输出连接图像输出模块525，所述对比度变换组件54包括初始图像源541，所述初始图像源541电性输出连接带通采样模块542，所述带通采样模块542分别电性输出连接多尺度分解单元543和方向滤波器544，所述方向滤波器544电性输出连接方向分解单元545，所述多尺度分解单元543和方向分解单元545均电性输出连接低通滤波器546，所述低通滤波器546电性输出连接信源输出模块547，所述融合单元55内部设有低频分量融合551和高频分量融合552，所述低频分量融合551采用算数平均方式算法融合，所述高频分量融合552采用自适应加权融合算法，所述融合算法模块8包括遥感影像数据81，所述遥感影像数据81电性输出连接特征提取模块82，所述特征提取模块82电性输出连接属性说明单元83，所述属性说明单元83电性输出连接属性融合模块84。
工作原理：通过图像采集模块1和图像处理模块2对视频组件的图像信息采集和处理后经由GPRS网络单元4传递到图像拼接融合单元5中，利用预处理单元52对图像进行边缘提取和直方图处理，建立图像的匹配模板以及图像的变换操作，通过图像配准模块522采用一定的匹配策略，找出待拼接图像中的模板或特征点在参考图像中相对应的位置，进而确定两幅图之间的变换关系，通过仿真变换模块523对配准后的图像进行坐标的统一变换，利用图像增强及降噪模块526和曝光补偿单元527提高融合图像的质量，通常彩色图像是以红黄蓝三种形式呈现，通过HSI分解模块53对全景图图像拼接融合以满足人眼的主观感知要求，对比度变换组件54可以很好的捕捉图像特征的方向信息且具有较低的冗余度，低频分量融合551主要描述图像中较为平缓的区域，而高频分量融合552主要描述图像的细节特征，处理后的图像信息经过逆比度变换56对其还原，经由HSI重构模块57对色彩进行重组，由图像融合单元58对其进行图像融合，在融合算法模块8中，通过遥感影像数据81采集影像信息源，利用特征提取模块82对采集的信息源中的属性特征进行提取，属性说明单元83获取图像属性ID和图像属性集合，属性融合模块84根据样本图像的特性和最优融合算法选择，将图像的特征属性值作为条件属性，选取最优的处理效果算法作为决策属性，进行最佳融合，采用决策级融合算法，使该系统具有很强的容错性，较高的开放性，处理时间短，数据要求低，分析能力强。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种图像拼接融合系统，包括图像采集模块(1)，其特征在于：所述图像采集模块(1)电性输出连接图像处理模块(2)，所述图像处理模块(2)电性输出连接视频流服务器(3)，所述视频流服务器(3)电性输出连接GPRS网络单元(4)，所述GPRS网络单元(4)电性输出连接图像拼接融合单元(5)，所述图像拼接融合单元(5)分别电性输入连接色度调和模块(6)和光线饱和度调节模块(7)，所述图像拼接融合单元(5)电性输出连接融合算法模块(8)，所述融合算法模块(8)电性输出连接控制中心(9)，所述控制中心(9)分别电性输入连接运动检测模块(12)、目标提取模块(13)和目标追踪模块(14)，所述控制中心(9)电性输出连接无线通讯模块(10)，所述无线通讯模块(10)电性输出连接设备终端(11)。
2.根据权利要求1所述的一种图像拼接融合系统，其特征在于：所述图像拼接融合单元(5)包括视频流数据传输(51)，所述视频流数据传输(51)电性输出连接预处理单元(52)，所述预处理单元(52)电性输出连接HSI分解模块(53)，所述HSI分解模块(53)电性输出连接对比度变换组件(54)，所述对比度变换组件(54)电性输出连接融合单元(55)，所述融合单元(55)电性输出连接逆比度变换(56)，所述逆比度变换(56)电性输出连接HSI重构模块(57)，所述HSI重构模块(57)电性输出连接图像融合单元(58)。
3.根据权利要求2所述的一种图像拼接融合系统，其特征在于：所述预处理单元(52)包括源图像(521)，所述源图像(521)电性输出连接图像配准模块(522)，所述图像配准模块(522)电性输出连接仿真变换模块(523)，所述仿真变换模块(523)电性输出连接处理单元(524)，所述处理单元(524)分别电性输入连接图像增强及降噪模块(526)和曝光补偿单元(527)，所述处理单元(524)电性输出连接图像输出模块(525)。
4.根据权利要求2所述的一种图像拼接融合系统，其特征在于：所述对比度变换组件(54)包括初始图像源(541)，所述初始图像源(541)电性输出连接带通采样模块(542)，所述带通采样模块(542)分别电性输出连接多尺度分解单元(543)和方向滤波器(544)，所述方向滤波器(544)电性输出连接方向分解单元(545)，所述多尺度分解单元(543)和方向分解单元(545)均电性输出连接低通滤波器(546)，所述低通滤波器(546)电性输出连接信源输出模块(547)。
5.根据权利要求2所述的一种图像拼接融合系统，其特征在于：所述融合单元(55)内部设有低频分量融合(551)和高频分量融合(552)，所述低频分量融合(551)采用算数平均方式算法融合，所述高频分量融合(552)采用自适应加权融合算法。
6.根据权利要求1所述的一种图像拼接融合系统，其特征在于：所述融合算法模块(8)包括遥感影像数据(81)，所述遥感影像数据(81)电性输出连接特征提取模块(82)，所述特征提取模块(82)电性输出连接属性说明单元(83)，所述属性说明单元(83)电性输出连接属性融合模块(84)。
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