CN109064385A - 360度全景展示效果生成工具及发布*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种360度全景展示效果生成工具及发布***，涉及全景视觉图像处理技术。本发明提供的360度全景展示效果生成工具包括：利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点；对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点；将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中；根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。利用本发明所提供的360度全景展示效果生成工具，可利于提升利用拼接技术制作的全景画面图片的图像效果。
Description
技术领域
本发明涉及全景视觉图像处理技术，尤其涉及一种360度全景展示效果生成工具及发布***。
背景技术
本部分旨在为权利要求书及具体实施方式中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
在图像处理领域中，现有多采用拼接技术将图像内容具有一定连续性的图片进行多幅图片手动拼接处理，以获取全景画面图片。然而，利用现有拼接技术制作的全景画面图片的图像效果不佳，影响观看者的视觉体验。
发明内容
鉴于上述，本发明提供一种360度全景展示效果生成工具及发布***，以利于提升利用拼接技术制作的全景画面图片的图像效果。
本发明一方面提供一种360度全景展示效果生成工具，应用于全景视觉处理***中，所述方法包括：
利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点；
对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点；
将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中；
根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
优选的，所述对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点包括：
利用SURF算法对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配计算；
若所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点的匹配度达匹配阈值，则取达到所述匹配阈值所对应的特征点作为所述匹配点。
优选的，所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合包括：
对所述匹配点进行矩阵变换使得所述第一图像和所述第二图像至少在所述匹配点的位置处重合。
优选的，所述方法还包括：
若所述第一图像和所述第二图像的图像尺寸不一致，则根据所述匹配点的多少自适应调整所述第一图像或第二图像的尺寸以使所述匹配点的位置重合处数量达最大值。
优选的，在所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合之前，所述方法还包括：
利用随机抽样一致算法对所述匹配点进行筛选；
所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合包括：
根据筛选出的匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
优选的，在所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合之后，所述方法还包括：
若拼接的所述第一图像和所述第二图像具有图像重叠区域，则利用加权融合算法对所述图像重叠区域进行过渡处理。
本发明另一方面提供一种360度全景展示效果生成发布***，所述360度全景展示效果生成发布***包括应用如上所述的360度全景展示效果生成工具的应用***。
本发明提供的一种360度全景展示效果生成工具发布***，利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点，并对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点，所述匹配点即可作为后续进行图像拼接的连接点。其后，在将所述第一图像和所述第二图像均置于同一坐标系中的情形下，根据所述匹配点即可将所述第一图像和所述第二图像拼接融合，由此实现对图像间的自动拼接，且由于利用SURF算法进行特征点的提取及匹配，因而获取的匹配点精准度更高，有利于提升利用拼接技术制作的全景画面图片的图像效果。
进一步的，本发明在利用第一图像和第二图像的特征点的匹配度计算，且该计算的匹配阈值与图像本身的清晰度相关，因而获取的匹配点更能使图像之间的拼接更平滑自然，提高图像拼接的自适应性。
进一步的，本发明对应所述匹配点的两个特征点各自所在的坐标，利用矩阵变换可实现所述第一图像或所述第二图像的平移、旋转等处理，有利于使得所述第一图像和所述第二图像件的匹配点的位置重合处数量达到最大值，从而有利于实现图像之间更自然平滑的拼接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施方式的360度全景展示效果生成工具的流程图；
图2是本发明第二实施方式的360度全景展示效果生成工具的流程图；
图3是本发明一实施方式的360度全景展示效果生成发布***的示例性的功能模块图；
图4是本发明一实施方式提供的计算机装置的示例性的结构示意图。
主要元件符号说明
计算机装置 1
处理器 10
存储器 20
360度全景展示效果生成发布系 100
统
提取模块 11
获取模块 12
计算模块 13
拼接模块 14
筛选模块 15
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
图1是本发明第一实施方式的360度全景展示效果生成工具的流程图，应说明的是，本发明实施方式的所述360度全景展示效果生成工具并不限于图1所示的流程图中的步骤及顺序。根据不同的需求，所示流程图中的步骤可以增加、移除、或者改变顺序。
可以理解的是，此处的所述360度全景展示效果生成工具特指一种依程序处理步骤实现图像拼接的一种图像处理方法。
如图1所示，本实施方式的360度全景展示效果生成工具可以包括如下步骤：
步骤101：利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点。
本实施方式中，所述第一图像和所述第二图像分别为待拼接的两张图片，通过提取二者图像内容的特征点，以利于后续对二者的图像内容相同、相似部分进行判断。
本实施方式中，利用SURF(Speeded Up Robust Features，加速文件特征，以下简称SURF)算法分别从第一图像和第二图像中提取出特征点，其可在第一图像和第二图像中找到极值点，并提取出相应内容的位置、尺度、旋转不变量等特征。
可以理解的是，还可利用局部二值模式(Local Binary Pattern，LBP)算法、尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform，SIFT)算法的特征提取算法、方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient，HOG)算法及高斯函数的差分(Differenceof Gaussian，DOG)算法中的一种或多种组合进行特征点的提取。
可以理解的是，所述第一图像和所述第二图像的图像内容具有一定关联性，该关联性可理解为作为两张图片能够形成全景画面图像的基础，因而，若所述第一图像和所述第二图像本身不具备关联性，则二者间就不具备能够制作形成全景画面图像的条件。具体地，如在一实施例中，第一图像的右侧具有与第二图像的左侧图像部分向相同，因而，所述第一图像和所述第二图像的图像内容则具有关联性。
本实施方式中，所述第一图像和所述第二图像可具有按预设规则设置的标示符，在计算机装置识别出所述标示符时即可对二者进行图像处理以实现拼接，利于计算及或计算机装置对图片进行自动拼接处理。
步骤102：对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点。
本实施方式中，利用前述的SURF算法均可从所述第一图像和所述第二图像中提取出多个特征点，而当从所述第一图像中提取得到的特征点与从所述第二图像中提取得到的特征点相同或相似即可认为二者的该特征点相匹配，而此处的两个互相匹配的点则可认为是一个匹配点。
可以理解的是，若所述第一图像和所述第二图像的图像内容越接近，则二者间的匹配点越多，且多个匹配点均会相对集中地位于所述第一图像或所述第二图像的特定区域，而所述特定区域则很可能为二者进行拼接融合的区域。
可以理解的是，在前述SURF算法所提取到的特征点的基础上，同样可利用SURF算法进行特征点的匹配度计算，因此，若所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点的匹配度达匹配阈值，则取达到所述匹配阈值所对应的特征点作为所述匹配点，否则不将相应的特征点作为匹配点。此处，所述匹配阈值可视情况设置，如针对清晰度较低的图像，该匹配阈值可设置在较低水平，而在针对清晰度较高的图像时，匹配阈值则可设置在较高水平。
步骤103：将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中。
本实施方式中，将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中，可利于根据匹配点的坐标进行的所述第一图像或所述第二图像的位置变换，以支持二者的拼接融合。
可以理解的是，可通过拷贝的方式将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中，具体地，建立一个空白图层，其后分别将所述第一图像和所述第二图像拷贝进所述空白图层上，以在所述空白图层所在的坐标系中进行后续处理。
步骤104：根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
本实施方式中，所述匹配点为所述第一图像和所述第二图像进行拼接融合的连接点，所述第一图像和所述第二图像在所述匹配点位置处重合。
本实施方式所提供的360度全景展示效果生成工具，利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点，并对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点，所述匹配点即可作为后续进行图像拼接的连接点。其后，在将所述第一图像和所述第二图像均置于同一坐标系中的情形下，根据所述匹配点即可将所述第一图像和所述第二图像拼接融合，由此实现对图像间的自动拼接，且由于利用SURF算法进行特征点的提取及匹配，因而获取的匹配点精准度更高，有利于提升利用拼接技术制作的全景画面图片的图像效果。
进一步的，在利用前述的第一图像和第二图像的特征点的匹配度计算，且该计算的匹配阈值与图像本身的清晰度相关，因而获取的匹配点更能使图像之间的拼接更平滑自然，提高图像拼接的自适应性。
图2是本发明第二实施方式的360度全景展示效果生成工具的流程图，本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，第二实施方式中涉及在所述第一图像和所述第二图像的图像尺寸不一致时进行相关处理等步骤。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第二实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。
如图2所示，所述360度全景展示效果生成工具可同样应用于全景视觉处理***中，可以包括如下步骤：
步骤201：利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点。
步骤202：对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点。
步骤203：将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中。
步骤204：若所述第一图像和所述第二图像的图像尺寸不一致，则根据所述匹配点的多少自适应调整所述第一图像或第二图像的尺寸以使所述匹配点的位置重合处数量达最大值。
本实施方式中，理想情况下，所述第一图像和所述第二图像的尺寸保持一致，因而，在确定所述匹配点之后即可直接将所述第一图像和第二图像在所述匹配点位置处重合即可实现两张图片的拼接。但在实际应用情况下，存在第一图像和第二图像尺寸不一致的情况，若直接进行拼接会致使拼接的图像内容与实际景象不符合，基于此，本实施方式根据前述获取的匹配点对第一图像或第二图像进行自适应调整，使得所述匹配点所对应的第一图像的特征点和第二图像的特征点能够在同一位置处，利于实现好的拼接。
可以理解的是，当所述匹配点的位置重合处数量达最大值时，所述第一图像和所述第二图像的该所述匹配点所在的位置区域的图像内容越相同或相似，从而有利于实现更自然的拼接。
步骤205：对所述匹配点进行矩阵变换使得所述第一图像和所述第二图像在所述匹配点的位置处重合。
本实施方式中，所述对所述匹配点进行矩阵变换为依据所述匹配点所对应的所述第一图像的特征点坐标、所述第二图像的特征点坐标进行坐标变换，通过矩阵变换可实现所述第一图像和所述第二图像在所述匹配点位置处的准确连接。
本实施方式中，可在第一实施方式的基础上，对应所述匹配点的两个特征点各自所在的坐标，利用矩阵变换可实现所述第一图像或所述第二图像的平移、旋转等处理，有利于使得所述第一图像和所述第二图像件的匹配点的位置重合处数量达到最大值，从而有利于实现图像之间更自然平滑的拼接。
本实施方式中，在所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合之前，还可利用随机抽样一致(Random Sample Consensus，RANSAC)算法对所述匹配点进行筛选，以提升所述匹配点准确度，且可有效降低计算量。
可以理解的是，在筛选出匹配点之后，即可根据筛选出的匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
可以理解的是，在拼接的所述第一图像和所述第二图像具有图像重叠区域时，可利用加权融合算法(如像素加权平均法)对所述图像重叠区域进行过渡处理，使得在重叠区域的图像内容过渡相对平滑。
图3本发明一实施方式的360度全景展示效果生成发布***的示例性的功能模块图。如图3所示，360度全景展示效果生成发布***100可在利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点，并对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点，而所述匹配点即可作为后续拼接的连接点。其后，在将所述第一图像和所述第二图像均置于同一坐标系中的情形下，根据所述匹配点即可将所述第一图像和所述第二图像拼接融合，由此实现对两张图片的自动拼接，且由于利用SURF算法进行特征点的提取及匹配，因而获取的匹配点精准度更高，有利于提升利用拼接技术制作的全景画面图片的图像效果。
可以理解的是，所述360度全景展示效果生成发布***100可以为前述的全景视觉***中的子***，且所述360度全景展示效果生成发布***100可包括应用前述360度全景展示效果生成工具的任何应用***。
本发明的360度全景展示效果生成发布***100可以包括一个或多个模块，所述一个或多个模块可以被存储在计算机装置的存储器中并可以被配置成由一个或多个处理器(本实施方式为一个处理器)执行，以完成本发明。例如，如图3所示，所述360度全景展示效果生成发布***100可以包括提取模块11、获取模块12、计算模块13、拼接模块14及筛选模块15。本发明所称的模块可以是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在处理器中的执行过程。
需要说明的是，对应上述360度全景展示效果生成工具的各实施方式，360度全景展示效果生成发布***100可以包括图3中所示的各功能模块中的一部分或全部，各模块的功能将在以下具体介绍。以上支付方法的各实施方式中相同的名词相关名词及其具体的解释说明也可以适用于以下对各模块的功能介绍。为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。
图4是本发明一实施方式的计算机装置的示例性的结构示意图。本实施例提供的计算机装置1包括：处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如图像处理程序。所述处理器10执行所述计算机程序时，实现上述各个360度全景展示效果生成工具实施方式中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤104。或者，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述装置实施例中各模块的功能，例如如图3中的提取模块11实现利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点的功能。
所述计算机装置1可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机装置1可包括，但不限于，处理器10及存储器20。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是本发明用于实现支付方法的计算机装置1的示例，并不构成对计算机装置1的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机装置1还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器10是所述计算机装置1的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置1的各个部分。
所述存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器10通过运行或执行存储在所述存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述计算机装置1的各种功能。所述存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述计算机装置1还可包括如图3所示的360度全景展示效果生成发布***100，所述360度全景展示效果生成发布***100可以存储于所述存储器20中。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述计算机装置1中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成如图3所示的360度全景展示效果生成发布***100，包括提取模块11、获取模块12、计算模块13、拼接模块14及筛选模块15，各模块具体功能如下：
提取模块11，可用于分别从第一图像和第二图像中提取特征点。
获取模块12，可用于利用预设算法对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点。所述获取模块12可具体用于：利用SURF算法对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配计算；若所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点的匹配度达匹配阈值，则取达到所述匹配阈值所对应的特征点作为所述匹配点。
计算模块13，可用于将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中。
拼接模块14，可用于根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
筛选模块15，可用于利用随机抽样一致算法对所述匹配点进行筛选。
本发明所述计算机装置1集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述各实施方式的支付方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各实施方式的360度全景展示效果生成工具中的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。***、装置或计算机装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种360度全景展示效果生成工具，应用于全景视觉处理***中，其特征在于，所述方法包括：
利用SURF算法分别从第一图像和第二图像中提取特征点；
对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点；
将所述第一图像和所述第二图像置于同一坐标系中；
根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
2.如权利要求1所述的360度全景展示效果生成工具，其特征在于，所述对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配以获取匹配点包括：
利用SURF算法对所述第一图像的特征点和所述第二图像的特征点进行匹配计算；
若所述第一图像的特征点与所述第二图像的特征点的匹配度达匹配阈值，则取达到所述匹配阈值所对应的特征点作为所述匹配点。
3.如权利要求1所述的360度全景展示效果生成工具，其特征在于，所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合包括：
对所述匹配点进行矩阵变换使得所述第一图像和所述第二图像至少在所述匹配点的位置处重合。
4.如权利要求3所述的360度全景展示效果生成工具，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一图像和所述第二图像的图像尺寸不一致，则根据所述匹配点的多少自适应调整所述第一图像或第二图像的尺寸以使所述匹配点的位置重合处数量达最大值。
5.如权利要求1所述的360度全景展示效果生成工具，其特征在于，在所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合之前，所述方法还包括：
利用随机抽样一致算法对所述匹配点进行筛选；
所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合包括：
根据筛选出的匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合。
6.如权利要求1所述的360度全景展示效果生成工具，其特征在于，在所述根据所述匹配点将所述第一图像和所述第二图像拼接融合之后，所述方法还包括：
若拼接的所述第一图像和所述第二图像具有图像重叠区域，则利用加权融合算法对所述图像重叠区域进行过渡处理。
7.一种360度全景展示效果生成发布***，其特征在于，所述360度全景展示效果生成发布***包括应用如权利要求1至6任意一项所述的360度全景展示效果生成工具的应用***。
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2018
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